Пристрій для виготовлення спіралей шнеків із прямолінійної металевої штаби

Пристрій для виготовлення спіралей шнеків із прямолінійної металевої штаби, що містить фор 3 починає плавно деформуватись у зоні контакту 2. Сформовану спіраль шнека на схемі позначено цифрою 8. Пристрій складається з калібровочної напрямної 3 із вирізом визначеної форми, яка разом з кришкою 6 жорстко закріплена на станині пристрою (на схемі не позначено); обтискувача 4; підшипників 5 та зірочки 7 ланцюгового приводу. Робота пристрою для виготовлення спіралей шнеків здійснюється наступним чином. Прямолінійна смуга (заготовка) подається за допомогою механізму подачі полоси (на схемі не позначено) у виріз калібровочної напрямної 3 і у зоні контакту 2 починає плавно деформуватись у перехідну поверхню, рухаючись у формоутворюючих вирізах калібровочної напрямної 3. Глибина вирізу не повинна перевищувати ширину смуги-заготовки. Деформації по зовнішній крайці полоси сприяє обертальний рух обтискувала 4, який передається зірочкою 7 ланцюгового приводу. Рух обтискувача 4 обмежується втулкою (не позначена цифрою на схемі) і підшипниками 5. Спряжені поверхні рухомого обтискувача 4 і калібровочної напрямної 3 потребують додаткового змащування. За допомогою вирізу калібровочної напрямної 3, який утворено так, щоб кривина зовнішньої крайки прямолінійної смуги змінювалась від нуля до сталої величини плавно, прямолінійна смуга поступово формується в поверхню спіралі шнека. Після закінчення технологічного процесу виготовлення спіралі шнека привід обтискувача і механізм подачі полоси вимикається. Для виготовлення калібровочної напрямної 3 здійснено аналітичне моделювання її поверхні із використанням результатів, опублікованих у статті (Пилипака С.Ф. Теорія складного руху матеріальної точки на площині. Частина перша. Абсолютна швидкість і траєкторія // Електротехніка і механіка. - К.: 2006. -№ 1. - С. 84-94). Вихідними сталими параметрами є зовнішній радіус R спіралі шнека, крок H одного витка зовнішньої кромки спіралі шнека (гвинтової лінії), ширина u0 прямолінійної полоси (заготовки). Кут підйому b зовнішньої кромки спіралі шнека обчислюють æ H ö b = arctg ç ÷ è 2 pR ø . На фіг. 2 зображеза формулою: но поверхню калібровочної напрямної (вісь поверхні обертання - вертикальна), перехідну просторову криву (потовщена лінія), яка лежить на ній, та 46149 4 плавно приєднаний фрагмент спіралі шнека. Перехідна просторова крива є траєкторією руху точок зовнішньої кромки прямолінійної смуги при плавній деформації заготовки. Ця крива визначає траєкторією руху робочого інструмента при утворенні вирізу на калібровочній напрямній і може бути використана при створенні програми для верстатів з числовим програмним керуванням. Параметричні рівняння поверхні калібровочної напрямної: æ a 1ö x( s, n) = ç ÷ ç 2 + k ÷ cos n; y( s, n ) = s ø è æ a 1ö ç ÷ ç 2 + k ÷ sin n; z( s, n) = bs. s ø è Параметричні рівняння лінії вирізу - перехідної просторової кривої: æ a æ a 1ö 1ö x( s ) = ç ÷ ÷ ç 2 + k ÷ sin(ks ); y( s) = ç 2 + k ÷ cos(ks ); z(s ) = bs. ç ø ø ès ès У даних рівняннях: s, n - змінні параметри; а сталий параметр, який характеризує форму пове1 k= R ; b - сталий рхні калібровочної напрямної; параметр, який характеризує висоту поверхні калібровочної напрямної і визначається з формули: b= 4a 2R 2 + s 2 (a + Rs 2 ) 2 × tgb. Rs 2 Зовнішній радіус поверхні обертання калібровочної напрямної у початковій зоні контакту із заготовкою (фіг. 1, цифра 2) визначається із формуa + R. R к.н. = s2 ли Поверхня калібровочної напрямної та перехідна просторова крива на фіг. 2 побудовані при s Î [2; 30], n Î [0; 2p], а =15, R = 1. Параметр b » 0,177 визначено так, щоб кут підйому зовнішньої кромки спіралі утвореного шнека дорівнював b » 10°. На фіг. 3 зображено уявну поверхню обертання і схему поступової деформації прямолінійної смуги у поверхню спіралі шнека. Отже, при примусовій деформації прямолінійної смуги у даному пристрої кривина крайки смуги буде змінюватися плавно, що зменшить опір деформації смуги та залишкові напруження, забезпечить зміцнення зовнішньої кромки спіралі і підвищить точність її виготовлення особливо при утворенні спіралей шнеків із порівняно вузьких металевих смуг. 5 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 46149 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601