МЕХАНИЗМ ФИКСАЦИИ И ЗАЖИМА

Полезная модель относится к устройствам для удержания с применением давления и удержании изделия без его деформации.
Известные «Быстродействующие тиски» (Патент RU №2076799, B25D 1/08, дата приоритета 04.02.1993, дата публикации 10.04.1997), содержащие корпус с направляющей и подвижной губкой, подвижную губку, установленную на корпусе с возможностью перемещения вдоль оси тисков и имеющую наклонную площадку, винт, клин, образующую винтовую пару с винтом и поступающую пару по наклонной площадке с подвижной губкой, и снабжены башмаком, установленным с возможностью перемещения относительно подвижной губки и корпуса вдоль оси тисков и имеющим поступательную пару с клином, а винт образует вращательную пару с башмаком.
Недостаток быстродействующих тисков состоит в том, что они металлоемки, имеют значительные габариты и массу, предназначены для зажима изделий, имеющих плоские поверхности. Усилие зажима может привести к деформации изделия.
Известно «Зажимное устройство с зажимным патроном и разъемно фиксируемым на нем держателем заготовки» (Патент RU №2396159, B23Q 3/08, дата приоритета 29.01.2008, дата публикации 10.08.2010, бюл. №22), содержащее зажимной патрон и выполненное с возможностью разъемной фиксации на нем и не имеющей зажимных цапф держатель заготовки. Зажимной патрон снабжен зажимным механизмом для фиксации держателя заготовки, сформированных в виде задвижных элементов, сформированных в виде задвижных элементов и имеющих снабженную нажимной поверхностью переднюю часть, которая сформирована для прилегания в процессе зажимания по поверхности к зажимной поверхности держателя заготовки, проходящей вдоль боковой поверхности держателя заготовки. На плоской нижней стороне держателя заготовки выполнены центрирующие пазы, предназначенные для размещения расположенных на зажимном патроне центрирующих кулачков при фиксировании держателя на зажимном патроне. При этом в держателе выполнено сквозное отверстие для приема заготовки или инструмента.
Недостаток данного зажимного устройства с зажимным патроном и разъемно-фиксируемым на нем держателем заготовки состоит в том, что оно металлоемко, имеет значительные габариты и значительные габариты и массу, сложна в конструктивном исполнении, создает большие усилия зажима, что может привести к деформации изделия, и предназначена для специализированных заготовок цилиндрической формы. Данное зажимное устройство обычно жестко фиксируется на рабочем столе обрабатывающего станка или пресса.
Известен «Самоцентрирующийся трехкулачковый патрон» - Режим доступа: http://dlja-mashinostroitelja.info/201l/02/prisposobleniya_dlya_tokarnoi_obrabotki/ (дата обращения 12.04.2012); содержащий корпус с пазами, в котором перемещаются кулачки (зажимные элементы), диск со спиральной нарезкой, который приводится во вращательное движение с помощью специального ключа, установленного в квадратное отверстие конического зубчатого колеса, которое находится в зацеплении с диском, на котором нарезаны зубья - прототип.
Недостатком самоцентрирующегося трехкулачкового патрона является то, что он металлоемок, имеет значительные габариты и массу, предназначен для использования на вращающемся шпинделе токарного станка или в приспособлении, с целью дальнейшего вращения удерживаемого изделия цилиндрической формы. При зажиме изделия возможна его деформация. К недостаткам можно отнести и то, что ключ, с помощью которого осуществляют перемещение кулачков, необходимо отделять от самоцентрирующегося трехкулачкового патрона, что ведет к увеличению времени на зажим, разжим изделия.
Целью полезной модели является создание легкого быстросрабатывающего зажимного устройства, осуществляющего фиксацию и зажим корпуса удерживаемого изделия с размещенным внутри вращаемым функционально значимым элементом, который должен располагаться соосно с валом электродвигателя устройства, на котором размещен механизм фиксации и зажима. При этом механизм фиксации и зажима должен обеспечивать установку и фиксацию не круглую форму с фланцем.
Поставленная цель достигается с помощью механизма фиксации и зажима, содержащего корпус, имеющий фланцевую часть с опорными поверхностями, бобышками и заплечиками, взаимодействующими с упорными элементами с одной стороны, и соединение с фланцем при помощи крепежных элементов с другой стороны, контактирующий цилиндрической поверхностью с втулкой, торцы которой контактируют с опорной поверхностью корпуса и с фланцем, имеющей с одной и другой стороны квадрат на внешней поверхности, один из которых взаимодействует с первым диском, имеющим внутренний квадрат, одну гладкую сторону, контактирующую с опорной поверхностью фланца корпуса, и другую - двухзаходную наклонную поверхность, по типу торцевого храповика, контактирующую с такой же двухзаходной наклонной поверхностью второго диска, имеющего цилиндрическое отверстие, контактирующее с внешней цилиндрической поверхностью втулки, и на второй стороне диска имеются два выступа, один - прямоугольный, второй - с наклонной поверхностью, которые взаимодействуют с чашкой при помощи крепежных элементов, имеющей на торце фигурное отверстие, а на боковой поверхности два окна, в которых размещены упорно-фиксирующие элементы, на другом конце втулки размещена ручка, имеющая квадратное отверстие, и механизм управления, состоящий из винта и гайки, воздействующий на наклонную поверхность выступа второго диска.
Сущность полезной модели поясняется рисунками.
На фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 показан вид с боку, на фиг.3 показан вид сзади, на фиг.4 показано сечение А-А, на фиг.5 показано сечение Б-Б, на фиг.6 показан вид В, на фиг.7 показан механизм фиксации и зажима, который установлен на испытательном стенде с зажимаемым изделием, на фиг.8 показана развертка наклонной поверхности первого и второго диска (стрелками показаны перемещения, осуществляемые дисками при зажиме и при разжиме изделия).
Механизм фиксации и зажима состоит из корпуса 3, втулки 18, первого диска 14, второго диска 11, чашки 5, рукоятки 1.
Корпус 3 на одной стороне имеет фланцевую часть 15 с заплечиками 17, взаимодействующими с упорным элементом 6, другой стороной корпуса 3 взаимодействует с фланцем 7, при помощи крепежных элементов 4. Фланец 15 взаимодействует с бобышками 2 и контактирует с поверхностью первого диска 14. Цилиндрическая поверхность корпуса 3 контактирует с втулкой 18. Упорные элементы 6 размещены в окне 16.
Втулка 18 на торцевых концах имеет лыски, формирующие квадрат, которые с одной стороны контактируют с первым диском 14, а с другой - с ручкой 1. Втулка 18 контактирует внутренней цилиндрической поверхностью с цилиндрической поверхностью корпуса 3, одним торцом с фланцем 15 корпуса 3, другим торцом - с фланцем 7, наружной цилиндрической поверхностью - с внутренней цилиндрической поверхностью второго диска 11.
Первый диск 14 имеет отверстие в виде квадрата, контактирующее и взаимодействующее с втулкой 18, одну плоскую поверхность, контактирующую и воздействующую на поверхность фланца 15 корпуса 3, и другую сторону, имеющую двухзаходную наклонную поверхность, напоминающую торцевой храповик, контактирующую и воздействующую на аналогичную поверхность второго диска 11.
Второй диск 11 имеет цилиндрическую поверхность, контактирующую с наружной цилиндрической поверхностью втулки 18, одну сторону, имеющую двухзаходную наклонную поверхность, напоминающую торцевой храповик, контактирующую и воздействующую на аналогичную поверхность первого диска 14, и другую сторону, на которой размещены прямоугольный выступ 12 и выступ с наклонной поверхностью 13. Наружная поверхность второго диска 11 взаимодействует с чашкой 5 через прямоугольный выступ 12, выступ с наклонной поверхностью 13 и крепежные элементы 4. Выступ с наклонной поверхностью 13 контактирует и воздействует на винт 10.
Для уменьшения массы и металлоемкости механизма фиксации изажима первый диск 14 и второй диск 11 на наклонной поверхности имеют паз.
Ручка 1 имеет отверстие в виде квадрата, контактирующее и взаимодействующее с втулкой 18, и механизм управления в виде винта 10 и гайки 9. Винт 10 контактирует и взаимодействует с выступом с наклонной поверхностью 13.
Чашка 5 имеет отверстие, по форме напоминающее конфигурацию фланца устанавливаемого изделия, два окна 16 в которых размещены упорные элементы 6. Чашка 5 взаимодействует со вторым диском 11 через крепежные элементы 4, прямоугольный выступ 12, выступ с наклонной поверхностью 13.
Механизм фиксации и зажима работает следующим образом.
Перед началом работы механизм фиксации и зажима устанавливают и закрепляют на стенде 19 с помощью крепежных элементов 20, взаимодействующих с фланцем 7, совмещая ось механизма фиксации и зажима с осью электродвигателя 21 стенда 19.
Через отверстие в чашке 5 заводится изделие 23, у которого вал контактирует с муфтой 22, размещенной на валу электродвигателя 21 стенда 19. Изделие 23 фиксируется с помощью бобышек 2, контактирует с фланцевой поверхностью 15 корпуса 3.
Ручку 1 поворачивают по часовой стрелке (относительно фиг.1). При этом ручка 1 воздействует на втулку 18, первый диск 14, второй диск 11, крепежный элемент 4, чашку 5. Чашка 5, поворачиваясь, перекрывает изделие 23. Поворот чашки 5 происходит до тех пор, пока сторона окна 16 не начнет воздействовать на упорный элемент 6, размещенный на заплечиках 17 фланца 15 корпуса 3, после чего чашка 5 останавливается. Дальнейшее перемещение ручки 1 приводит к тому, что втулка 18 начинает вращаться, передавая вращательное движение первому диску 14, который вращаясь, воздействует плоской поверхностью на неподвижный фланец 15 корпуса 3 и наклонными поверхностями на наклонные поверхности второго диска 11, перемещая его вдоль оси. Второй диск 11, перемещаясь вдоль оси, через крепежные элементы 4, перемещает чашку 5, которая начинает воздействовать на изделие 23, зажимая его между торцом чашки 5 и фланцем 15 корпуса 3.
При повороте ручки 1 винт 10 механизма управления выходит из контакта с выступом с наклонной поверхностью 13.
Произведена фиксация и зажим удерживаемого изделия 23.
После проведения работ с закрепленным изделием 23, связанных с вращением вала функционально значимого элемента изделия 23, изделие 23 необходимо снять.
Для этого ручку 1 поворачивают против часовой стрелки (относительно фиг.1). Ручка 1, воздействуя на втулку 18, первый диск 14, поворачивает их. При повороте первый диск 14 снимает воздействие на второй диск 11 и фланец 15 корпуса 3 и начинает воздействовать торцом наклонной поверхности на торец наклонной поверхности второго диска 11, поворачивая его. Второй диск 11, в свою очередь, воздействуя через крепежные элементы 4, поворачивает чашку 5 до соприкосновения окна 16 с упорным элементом 6. В тот момент, когда соприкоснулись торцевые поверхности первого диска 14 и второго диска 11, винт 10 механизма управления, начинает воздействовать, на наклонную поверхность выступа 13, перемещая вдоль оси второй диск 14, чашку 5, отводя ее от изделия 23.
После этого изделие 23 может быть изъято из механизма фиксации и зажима.
Предлагаемый механизм фиксации и зажима используется в испытательном стенде проверки датчиков пути из состава комплексной многоканальной навигационной аппаратуры наземных мобильных средств «Координата - 1», «Ориентир».