Струминний захоплювач

Опис / & & СТРУМЕНЕВИЙ ЗАХОПЛЮВАЧ МПК В25Л5/06 Винахід належить до галузі машинобудування і може бути використаний для маніпулювання сферичними об' єктами типу куль, сферичних сегментів, кілець та ін. Відома конструкція пневматичного захоплювача, який містить пустотілий корпус з отвором для підведення стиснутого повітря і жорстко закріплений на корпусі кожух з встановленим всередині нього обтічником. Пневматичний захоплювач обладнаний регулятором розходу повітря, що обладнаний хвостовиком, обтічник виконаний з вертикальною направляючою для вказаного плунжера, на корпусі закріплений регулюючий гвинт, що взаємодіє з хвостовиком плунжера, при цьому клапан і плунжер з'єднані пружиною стискання (див. а.с. СССР №800092, ЗВ66 СІ 1/02,1979р.). Недоліком такої конструкції є обмеженість її області використання, зокрема при захопленні сферисних об'єктів, низька вантажопідйомність. Також відома конструкція пневматичного зохоплювача, що містить корпус, порожнина якого зв'язана з пневматичною системою, і стакан, вставлений в порожнині корпуса, причому торці корпуса і стакана лежать в одній площині, а їх конічні поверхні утворюють кільцеву конічну щілину, яка зв'язує порожнину корпуса з атмосферою. Захоплювач обладнаний конічною тарілкою, що встановлена в порожнині стакана, і сепаратором з шариками, що розміщені в виконаній на робочому торці стакана кільцевій канавці, причому по внутрішньому діаметру стакана виконаний буртік з циліндричною і конічною поверхнями, при цьому конічні поверхні буртїка стакана і тарілки утворюють другу конічну щілину, що зв'язує порожнину стакана з атмосферою, а корпус стакана крім того, зв'язана з додатковим джерелом живлення (див. а.с. СССР №992182, В25 J 15/06, 1980р.). Недоліком такої конструкції є ненадійна робота пневмосистеми, низька технологічність конструкції, обмеженість області використання. За прототип прийнято захоплювач-присос, що містить корпус, порожнина якого зв'язана з пневмосистемою (див. а.с. СССР №965768, В25 J 15/06,1980р.). Недоліком прототипу є низька точность позиціювання, а також значні витратні характеристики при захоплені сферичних об'єктів. В процесі захоплення, між плоскою торцьовою поверхнею захоплювачаприсоса і зовнішньою сферичною поверхнею об'єкта маніпулювання створюється значний зазор, величина якого тим більша, чим менший діаметр сферичної поверхні об'єкта. Поірапляючи в зазор, значна частина потоку безпосередньо виходить в атмосферу не виконуючи корисної роботи. Тому для забезпечення заданої вантажопідйомності захоплювачаприсоса потрібно підвищити тиск в магістралі або збільшити діаметр сопла, що збільшує вигратні характеристики. Напрямлений перпендикулярно торцьовій поверхні прототипу струмінь повітря, зумовлює обмежену площу охоплення струменем зовнішньої сферичної поверхні об'єкта, що призводить до низької вантажопідйомності і точності центрування в результаті малої дії аеродинамічного ефекту. В основу винаходу поставлено задачу шдаищити точність позиціювання і вантажопідйомність захоплювача-присоса при маніпулюванні об'єктами з яскраво вираженою сферичною поверхнею, шляхом виконання на торці корпуса порожнини сферичної форми з осьовим центральним отвором для з'єднання її з джерелом тиску, а в самій порожнині закріплена секторна вставка так, що між поверхнями порожнини і вставки утворюється замкнута просторова щілина з'єднана з атмосферою, що дозволить забезпечити підвищення імовірності захоплення об'єкта маніпулювання, коефіцієнта корисної дії захоплювача, а також співвісності захоплювача і об'єкта маніпулювання за рахунок виникнення направленого щілиною концентричного кільцевого неперервного потоку вздовж зовнішньої сферичної поверхні об'єкта, і як наслідок збільшення рівня вакууму в зоні дії аеродинамічного ефекту. Суть винаходу пояснюють графічні матеріали на яких зображено : фіг. 1 - поперечний розріз струменевого захоплювача. Струменевий захоплювач містить корпус 1 з отвором 2 для підведення стиснутого повітря. Секторну вставку З, що жорстко кріпиться до корпуса 1 за допомогою гвинтів 4 і шайб 5, утворюючи робочу камеру 6. Бічна поверхня секторної вставки 3 разом з внутрішньою сферичною поверхнею корпуса 1 утворюють замкнуту просторову щілину 7, що з'єднує робочу камеру 6 з атмосферою. Величина просторової щілини визначається товщиною шайб 5. Осі об'єкта маніпулювання 8 і корпуса 1 лежать в одній площині і паралельні між собою, а їх сферичні поверхні утворюють зазор 9. Струменевий захоплювач працює таким чином. Стиснуте повітря від джерела тиску, через отвір 2 потрапляє в робочу камеру 6 створюючи в ній область підвищеного тиску і з надкритичною швидкістю витікає через замкнуту просторову щілину 7 в зазор 9 утворений сферичними поверхнями корпуса 1 і об'єкта маніпулювання 8. Витікаючий з просторової щілини 7 струмінь, направлений в напрямку віддаленого сферичного об'єкта маніпулювання 8 і діє на нього силами в'язкого тертя прилипаючого до сферичної поверхні об'єкта потоку повітря, а також реактивною відштовхуючою силою. При зменшені зазору 9, на зовнішній поверхні секторної вставки 3, за рахунок ежекції, утворюється зона пониженого тиску, що зумовлює виникнення аеродинамічного ефекту, який характеризується переважаючою у порівнянні з реактивною та силою тертя, присмоктуючою дією струменя. Створене на сферичній поверхні об'єкта маніпулювання розрідження, забезпечує його надійне позиціювання та фіксацію від зміщення в осьовому напрямку (за рахунок сил тертя до секторної вставки 3). Додатковий ефект досягається при захоплені деталей із зміщеною віссю обертання, що дозволить спростити процес позиціювання. Запропонована конструкція винаходу забезпечить високу точність позиціювання і підвищить вантажопідйомність струменевого захоплювача при захопленні об'єктів з сферичною формою поверхні. СТРУМЕНЕВИЙ ЗАХОПЛЮВАЧ Фіг. 1 Автори: Проць Я.І. Савків В.Б. Козбур І.Р. Лобур Т.Б.