УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАСЫПКИ ШАРИКОВ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в подшипниковой промышленности, а именно при сборке упорных и радиально-упорных подшипников.
Известно устройство для сборки шарикоподшипников [авторское свидетельство SU №638760], на станине которого смонтирован узел выдачи и осадки комплекта шариков, содержащий подвижный в осевом направлении корпус с каналом серповидного сечения и наклонным каналом отсекателя.
Однако, при использовании этого устройства для упорных подшипников, шарики часто остаются лежать на дорожке качения, что приводит к образованию вертикального столба шариков и невозможности операции засыпки, вследствие чего нарушается надежность работы такого устройства. Также происходит значительная потеря времени на засыпку шариков.
Известно также устройство для засыпки шариков в кольцо подшипника, содержащее бункер с шариками и манипулятор для засыпки шариков [авторское свидетельство SU №1232455]. Бункер снабжен схватом манипулятора засыпки шариков с двумя лопатками. Между бункером и манипулятором для засыпки шариков с возможностью поворота относительно оси смонтирован лоток, установленный с возможностью взаимодействия с ворошителем бункера и с манипулятором засыпки шариков. Стенка лотка со стороны бункера выполнена с прорезью для шариков.
К недостатку известного устройства относится низкая производительность, так как шарики засыпаются поочередно.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности признаков к заявляемому является устройство для засыпки шариков в кольцо подшипника [патент RU на полезную модель №157388]. Устройство содержит установленные соосно с кольцом подшипника бункер с коническим внутренним буртиком и установленный с зазором по отношению к внутренней поверхности бункера манипулятор с канавкой для размещения шариков, свободно скатывающихся в нее с конической поверхности буртика бункера при нахождении манипулятора в крайнем верхнем положении и свободно скатывающихся из нее в кольцо подшипника при нахождении манипулятора в крайнем нижнем положении.
Недостатком данного устройства является его низкая надежность, так как число шариков, находящихся на коническом буртике, больше числа шариков, попадающих в канавку манипулятора, и поэтому часть из них застревает при перемещении с конического буртика бункера в канавку манипулятора, в результате чего в кольцо подшипника попадает число шариков меньше требуемого.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности работы устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для засыпки шариков в кольцо подшипника, содержащем размещенный соосно с кольцом подшипника бункер с коническим внутренним буртиком и установленный с постоянным зазором по отношению к внутренней поверхности бункера манипулятор с канавкой для размещения шариков, свободно скатывающихся в нее с конической поверхности буртика при нахождении манипулятора в крайнем верхнем положении и свободно скатывающихся из нее в кольцо подшипника при нахождении манипулятора в крайнем нижнем положении, на конической поверхности буртика установлены перегородки, число которых равно числу засыпаемых в кольцо подшипника шариков и толщиной, равной
где t - толщина перегородок, D - диаметр цилиндрической поверхности манипулятора, d - диаметр шариков, δ - зазор между соседними перегородками и шариком, z - число засыпаемых в кольцо подшипника шариков.
Техническим результатом является обеспечение находящихся на буртике числа шариков равным числу шариков, скатывающихся в канавку манипулятора и размещаемых в кольце подшипника.
Так как на конической поверхности буртика бункера установлены перегородки, число которых равно числу засыпаемых в кольцо подшипника шариков, а толщина перегородок предусматривает наличие зазора между перегородками и шариками, то, скатываясь с конической поверхности буртика в канавку манипулятора, шарики не мешают друг другу и не заклинивают, что обеспечивает надежное заполнение канавки манипулятора нужным числом шариков. Это повышает надежность работы устройства.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показан поперечный разрез устройства в крайнем верхнем положении манипулятора, а на Фиг. 2 изображено поперечное сечении устройства.
Позициями на четежах обозначены:
1 - бункер;
2 - манипулятор;
3 - крышка;
4 - втулка;
5 - ось;
6 - перегородки;
7 - кольцо подшипника.
Устройство состоит из цилиндрического бункера 1, манипулятора 2, крышки 3, втулки 4, оси 5 и перегородок 6 (Фиг. 1). Бункер 1 на нижнем торце имеет выточку для центрирования его оси относительно оси кольца подшипника 7, в который засыпаются шарики. На оси 5, размещенной в центральном отверстии крышки 3, установлена втулка 4, а на резьбовой части оси 5 закреплен манипулятор 2, выполненный в виде тела вращения. В крышке 3 имеются отверстия для засыпки шариков. Манипулятор 2 установлен соосно с внутренней поверхностью бункера 1 так, чтобы между ними свободно размещался один ряд шариков. На внутренней поверхности бункера 1 выполнен конический буртик для ограничения положения шариков в осевом направлении, а манипулятор 2 на наружной поверхности имеет канавку для размещения шариков. На конической поверхности буртика бункера 1 установлены перегородки 6, число которых равно числу засыпаемых в кольцо 7 шариков, а их толщина равна
где t - толщина перегородок, D - диаметр цилиндрической поверхности манипулятора, d - диаметр шариков, δ - зазор между соседними перегородками и шариком, z - требуемое число засыпаемых в кольцо подшипника шариков.
Указанная толщина перегородок обеспечивает нахождение на поверхности конического буртика бункера 1 числа шариков, равного числу шариков, засыпаемых в кольцо 7.
Работа устройства осуществляется следующим образом. В исходном положении ось 5 и манипулятор 2 находятся в крайнем верхнем положении, которое ограничивается втулкой 4, упирающейся в торец крышки 3. Шарики засыпаются в бункер 1 через отверстие в крышке 3 и свободно распределяются во внутренней полости бункера 1, заполняя кольцевой зазор между внутренней поверхностью бункера 1 и наружной цилиндрической поверхностью манипулятора 2. Слой шариков, находящихся на конической поверхности буртика бункера 1, размещается между перегородками 6 с зазором δ (Фиг. 2). Благодаря наличию перегородок 6 на конической поверхности буртика бункера 1 находится число шариков, которое равно числу шариков, засыпаемых в кольцо подшипника 7. Поэтому они свободно, под действием силы тяжести и давления верхних шариков, не мешая друг другу, скатываются в канавку манипулятора 2 (Фиг. 1). Их место заполняют верхние шарики.
Затем ось 5 перемещается вниз до упора ее торца в крышку 3. Манипулятор 2 вместе с находящимися в ее канавке шариками опускается вниз и в крайнем нижнем положении манипулятора 2 шарики свободно под действием силы тяжести высыпаются в кольцо 7. Далее цикл повторяется.
В процессе перемещения вниз и вверх манипулятор 2 может получать вращение вокруг своей оси, играя роль ворошителя. Перемещение оси 5 с манипулятором 2 может осуществляться от специального привода.
Пример. Заявляемое устройство было применено для сборки упорных подшипников №11182902840 для предварительной засыпки в нижнее кольцо подшипника z=46 шариков диаметром d=5 мм. Диаметр наружной цилиндрической поверхности манипулятора равен D=80 мм. Для свободного размещения шариков между перегородками устанавливали зазор δ=0,15 мм.
Тогда в соответствии с формулой (1) толщина перегородок равна
Использование перегородок такой толщины позволило избежать взаимодействия и возникающее в результате взаимодействия заклинивания шариков при их перемещении с конической поверхности буртика бункера в канавку манипулятора, что повышает надежность работы устройства.