ЛИНЕЙНАЯ ОПОРА КАЧЕНИЯ ПОЛНОГО ВЫДВИЖЕНИЯ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к опорному устройству линейного перемещения, в частности к линейным опорам качения полного выдвижения с повышенной грузоподъемностью для металлорежущих станков, роботизированных комплексов, контрольно-измерительных приборов, медицинского и упаковочного оборудования, систем студийного света и другого оборудования.
Уровень техники
Из уровня техники известна линейная опора качения (патент № CN 213981664, МПК F16C 29/04, публ. 17.08.2021), содержащая направляющую С-образного профиля, внутри которого установлены каретка с сепаратором. На боковых сторонах сепаратора выполнены сквозные отверстия для размещения тел качения, выполненных в виде шариков. Направляющая и каретка выполнены из горяче/холоднокатаного профиля, протянутого через фильеру. Внутренние боковые стенки направляющей и боковые поверхности каретки выполнены с углублениями, которые при монтаже образуют дорожку качения круглого сечения для свободного перемещения в ней тел качения. Для увеличения износостойкости контактные поверхности дорожки качения упрочнены методом закалки.
Недостатком известной опоры является отсутствие возможности полного выдвижения, поскольку в конструкции направляющей не предусмотрена возможность телескопического выдвижения. Рабочий ход каретки ограничен габаритом направляющей.
Известна линейная опора качения полного выдвижения (патент № CN 213487857, МПК A47B 88/40, публ. 22.06.2021), содержащая две направляющие С-образного профиля. В каждой направляющей установлена каретка, а между кареткой и направляющей установлен сепаратор, на боковых сторонах которого выполнены сквозные отверстия для размещения тел качения. Направляющие С-образного профиля установлены на S-образном опорном элементе, путем жесткого крепления к S-образному опорному элементу кареток направляющих. При этом две направляющие С-образного профиля предназначены для крепления с монтажной поверхностью и выдвижной части оборудования.
Наиболее близкой по технической сущности является линейная опора качения полного выдвижения (патент № CN 213487865, МПК A47B 88/493, публ. 22.06.2021), содержащая две направляющие С-образного профиля. В каждой направляющей установлена каретка, а между кареткой и направляющей установлен сепаратор, на боковых сторонах которого выполнены сквозные отверстия для размещения тел качения. Опорные поверхности направляющих жестко соединены друг с другом, при этом каретки располагаются с противоположных сторон соединенных друг с другом направляющих.
Сдвоенная конструкция линейной опоры имеет жесткую конструкцию и рассчитана на большую грузоподъемность с низкой деформацией прогиба.
Недостатком известных линейных опор качения является затрудненный монтаж на оборудовании, и громоздкость конструкции, и возможность разрушения механического крепления направляющих в процессе эксплуатации, сужающие область применения известных направляющих.
Раскрытие сущности полезной модели
При создании полезной модели решалась задача создания линейной опоры качения полного выдвижения с хорошими эксплуатационными характеристиками, удовлетворяющей современным требованиям, предъявляемым к направляющим в машиностроении, большой грузоподъемностью и минимальными габаритами.
Технический результат - снижение габаритных размеров линейной опоры качения полного выдвижения с сохранением грузоподъемности, плавности скольжения и высокой скорости перемещения.
Указанный технический результат достигается тем, что линейная опора качения полного выдвижения содержит направляющую, при этом согласно полезной модели, направляющая имеет двутавровый профиль для установки двух кареток с возможностью их выдвижения в противоположных направлениях.
При этом, согласно полезной модели, на центральной планке направляющей выполнены монтажные отверстия известной формы с возможностью совмещения при перемещении направляющей с монтажными отверстиями каретки известной формы.
При этом, согласно полезной модели, между каждой кареткой и направляющей установлен сепаратор, на боковых сторонах и в основании которого выполнены сквозные отверстия для размещения тел качения.
При этом, согласно полезной модели, на сопряженных внутренних поверхностях направляющей и каретки выполнены углубления, которые образуют дорожки качения для свободного перемещения в ней тел качения, поверхность дорожек качения упрочнена методом закалки.
При этом согласно полезной модели тела качения выполнены в виде шариков или роликов.
При этом, согласно полезной модели, направляющая и каретки выполнены известным способом, например, из протянутого через фильеру горяче/холоднокатаного стального профиля или механическим способом.
Предлагаемая полезная модель рассчитана на большую грузоподъемность с низкой деформацией прогиба, при этом имеет компактную конструкцию. Применение жесткого двутаврового профиля направляющей позволяет увеличить грузоподъемность линейной опоры качения, которая в свою очередь позволяет увеличить рабочий ход линейной опоры качения за счет телескопического выдвижения кареток в противоположных направлениях. Двутавр - вид фасонного металлопроката, способный принимать большие нагрузки, по сравнению с уголком и швеллером. (ooo-asteko.ru, металлический справочник онлайн: http://ooo-asteko.ru/dopustimyy-progib-metallicheskoy-balki/#:~:text=Жесткость%20металлической%20конструкции%20двутавра%20в,и%20вес%20балки%20двутавровой%20). Жесткость металлической конструкции двутавра в 30 раз превышает жесткость С-образного профиля, а прочность, соответственно, в 7 раз. Кроме того, использование направляющей двутаврового профиля позволяет уменьшить габарит линейной опоры по ширине. При этом тела качения, установленные в отверстиях основания сепаратора исключают контактирующее взаимодействие направляющей двутаврового профиля с каретками при работе.
Подбор телескопических направляющих осуществляется с учетом требуемой грузоподъемности, а также учетом того, какой максимальный прогиб направляющей в полностью выдвинутом состоянии является допустимым. При определении длины рабочего хода направляющей с целью увеличения длины рабочего хода, определяющим является фактор жесткости направляющей.
Кроме того, двутавровый профиль направляющей позволяет выполнить на ее центральной планке монтажные отверстия для облегчения доступа к крепежным болтам, с помощью которых каретки закрепляются на оборудовании. Монтажные отверстия выполнены с возможностью совмещения при перемещении направляющей с монтажными отверстиями каждой каретки. Благодаря монтажным отверстиям, выполненным на центральной планке направляющей, снижается трудоемкость монтажа линейной опоры качения и упрощается ее техническое обслуживание.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется графическими материалами конкретного примера ее осуществления, где на:
фиг. 1 - вид линейной опоры в выдвинутом состоянии;
фиг. 2 представлен вид линейной опоры качения в выдвинутом (в аксонометрической проекции);
фиг. 3 - поперечное сечение линейной опоры качения (совмещенные монтажные отверстия)
Осуществление полезной модели
Линейная опора качения полного выдвижения содержит направляющую двутаврового профиля 1, (фиг. 1, 2). В расточке направляющей 1 установлена каретка 2. Между кареткой 2 и направляющей 1 установлен сепаратор 3, выполненный в виде П-образной рамы. На боковых сторонах и в основании сепаратора 3 выполнены сквозные отверстия для размещения тел качения 4. Тела качения 4, установленные в отверстиях основания сепаратора 3 исключают контактирующее взаимодействие направляющей 1 двутаврового профиля с каретками 2 при работе.
Тела качения 4 выполнены в виде металлических шариков, удерживаемых сепаратором 3, или роликов. Использование сепаратора 3 позволяет увеличить скорость перемещения каретки 2, поскольку исключается контакт между соседними телами качения 4. Использование тел качения 4 в отверстия основания сепаратора 3 исключает контакт между направляющей 1 и кареткой 2 при выдвижении на максимальную длину.
Для установки на оборудование в каждой каретке 2 предусмотрены монтажные отверстия 5, выполненные известным способом (фиг .3).
Направляющая 1 и каретки 2 могут быть выполнены традиционным способом, например, из протянутого через фильеру горяче/холоднокатаного стального профиля.
Также направляющая 1 и каретки 2 могут быть выполнены механическим способом путем вытачивания профиля из металлической заготовки на фрезерном станке.
Углубления на сопряженных внутренних поверхностях направляющей 1 и каретки 2 образуют дорожки качения 7 для свободного перемещения в ней тел качения 4. Контактные поверхности внутренних стенок дорожки качения 7 могут быть упрочнены известным методом закалки.
Сепаратор 3 может быть выполнен из металлического листа с покрытием из антифрикционного материала, так и без покрытия. С обоих торцов направляющей 1 установлены упоры 6 (фиг. 1) для исключения выхода сепаратора 3 за габарит направляющей 1 и выпадения тел качения 4 из сепаратора 3.
Для установки на оборудовании направляющая 1 снабжена монтажными отверстиями 8 известной формы, выполненными на центральной планке 9 (фиг. 3). При этом монтажные отверстия 8 выполнены с возможностью совмещения при перемещении направляющей 1 с монтажными отверстиями 5 каждой каретки 2. Совмещение монтажных отверстий 5 и 8 обеспечивает свободный доступ к крепежным болтам, размещенным в монтажных отверстиях 5 каретки 2, тем самым упрощает монтаж и техническое обслуживание линейной опоры качения.
Линейная опора монтируется на оборудование с помощью монтажных отверстий 5 каретки 2 (фиг. 1, 2). Причем одна каретка 2 закрепляется на неподвижном основании оборудования, а вторая каретка 2 - на выдвигаемом элементе. При движении линейной опоры каждая каретка 2 направленно перемещается внутри сепаратора 3 с телами качения 4, в свою очередь размещенного во внутреннем пространстве направляющей 1. Тела качения 4 двигаются по дорожке качения 7 в том же направлении. Каждое тело качения 4 вращается в индивидуальном гнезде, образованном дорожкой качения 7 и отверстием в сепараторе 3, благодаря чему исключается тормозящий контакт между соседними телами качения 4 (фиг. 3).
При перемещении каретки 2 на определенную длину хода сам сепаратор 3 перемещается внутри направляющей 1. Конечной точкой хода перемещения каретки 2 является точка, в которой стопорный элемент каретки 2 достигает торца сепаратора 3. Упором 6 в торец сепаратора 3 стопорный элемент предотвращает выход каретки 2 за длину сепаратора 3 (фиг. 1). Сепаратор 3 вместе с заключенными в него телами качения 4 перемещается внутри направляющей 1 со скоростью, составляющей половину скорости каретки 2 до упора в стопорный элемент направляющей 1.
Двутавровый профиль направляющей 1 позволяет предотвратить деформацию и разрушение конструкции в процессе эксплуатации под воздействием ударных и динамических нагрузок. Каретки 2, установленные во внутреннем пространстве двутаврового профиля направляющей 1, выдвигаются в противоположных направлениях. Тем самым обеспечивается полное выдвижение элемента оборудования за пределы неподвижного основания.
При монтаже или в случае необходимости закручивание/откручивание крепежных болтов линейной опоры качения осуществляется непосредственно на оборудования. Для чего направляющую 1 перемещают вдоль одной из кареток 2 до того момента, пока в его монтажном отверстии 8 на центральной планке 9 не покажется один из крепежных болтов (фиг. 2, 3). Через отверстие 8 обеспечивается свободный доступ инструмента к крепежному болту. Направляющую 1 перемещают дальше, обеспечивая тем самым последовательный доступ к каждому крепежному болту, которые размещены в монтажных отверстиях каретки 2.
Таким образом использование направляющей 1 двутаврового профиля позволяем уменьшить габариты линейной опоры качения с сохранением грузоподъемности, плавности скольжения и высокой скорости перемещения. При этом достигается снижение трудоемкости монтажа и технического обслуживания линейной опоры качения полного выдвижения за счет выполнения на центральной планке направляющей монтажных отверстий, совмещаемых с монтажными отверстиями каждой каретки.