ОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ
SUPPORT DEVICE FOR THE INSTALLATION OF LARGE-SIZED PRODUCTS

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может быть преимущественно использовано в качестве устройства для установки с высокой точностью изделий обладающих высокими массогабаритными характеристиками.
Известно опорное устройство для установки крупногабаритных изделий [Авторское свидетельство N 1195324, «Опорное устройство для экваториальной монтировки оптического телескопа», опубл. 30.11.1985, G02B 23/16]. Опорное устройство содержит основание, которое установлено на закладных частях фундамента на опорных узлах. Опорные узлы выполнены регулируемыми по высоте, один из опорных узлов выполнен в виде винтового домкрата.
При работе винтового домкрата на подъем или опускание происходит разворот основания телескопа в вертикальной плоскости вокруг шаров нерегулируемых по высоте узлов. При этом расположенные в сепарирующих обоймах шарики опорных плит обеспечивают возникающее при развороте линейное перемещение основания относительно опорных плит. Основание телескопа кинематически связано с механизмом регулировки по азимуту, закрепленным на фундаменте. При работе этого механизма происходит перемещение основания телескопа на шариках относительно опорных плит и разворот основания в горизонтальной плоскости вокруг шара винтовой опоры. Предлагаемый механизм приводится в действие посредством безредукторных приводов наведения с моментными двигателями, установленными непосредственно на осях наведения.
Недостатком известного опорного устройства является то, что наличие безредукторных приводов наведения с моментными двигателями не позволяет достичь необходимой надежности при установке на опорное устройство изделий с высокими массогабаритными характеристиками. Также одним из недостатков данного опорного устройства являются то, что наличие двух нерегулируемых по высоте опорных узлов и всего одного винтового домкрата усложняет точную горизонтальную выставку основания.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является опорное устройство для установки крупногабаритных изделий [Патент RU 2586014, МПК G02B 23/16, опубл. 10.06.2016]. Наиболее близкий аналог содержит плиту опорную, на которую устанавливается изделие, на нижней поверхности которой выполнены глухие отверстия для установки регулируемых по высоте винтовых подвижных опорных узлов, равномерно расположенных по поверхности плиты, винтовые тяги со стопорными гайками.
Недостатком известного опорного устройства, принятого за прототип, является то, что оно не обеспечивает повышения надежности при установке крупногабаритных изделий и не обеспечивает необходимой точности при установке крупногабаритных изделий. Причиной этому является то, что регулируемые опорные узлы, оснащены шарами, опирающимися снизу на рабочую поверхность нижнего основания, а сверху внутри полого цилиндра - на три вновь введенных дополнительных шара, расположенных сопряжено по периметру внутренней поверхности полого цилиндра, эти опорные узлы не обладают достаточной надежностью для установки крупногабаритных изделий на данное опорное устройство.
Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание опорного устройства обладающего достаточной надежностью необходимой для установки на него изделий с высокими массогабаритными характеристиками, а также повышенной точностью при их установке.
Техническим результатом настоящего изобретения, является повышение надежности при установке крупногабаритных изделий. Дополнительным техническим результатом является повышение точности при установке крупногабаритных изделий.
Технический результат изобретения обеспечивается тем, что опорное устройство для установки крупногабаритных изделий, содержит плиту опорную, на которую устанавливается изделие, на нижней поверхности которой выполнены глухие отверстия для установки регулируемых по высоте винтовых подвижных опорных узлов, равномерно расположенных по поверхности плиты, винтовые тяги со стопорными гайками. Согласно изобретению опорный узел включает в себя переходную втулку, стойку, контргайку, захват с винтовыми тягами и пяту, при этом опорный узел устанавливается на поверхность плиты опорной через переходную втулку, которая с внешней стороны приварена к плите опорной, а с внутренней имеет резьбовую поверхность для сопряжения со стойкой, которая дополнительно фиксируется контргайкой, при этом в стойке и в контргайке имеются глухие отверстия под рычаги, при помощи которых осуществляется вращение данных элементов, нижняя часть стойки выполнена сферической и опирается на конусную поверхность пяты, установленной в захват, а винтовые тяги закреплены равномерно по периметру захвата с равными углами между продольными осями тяг. К нижней поверхности плиты опорной приваривается арматура. Плита опорная оснащена дополнительными фиксирующими опорами, которые привариваются к нижней поверхности плиты опорной и к поверхности, на которую устанавливается опорное устройство, дополнительно плита опорная оснащена направляющими.
Переходная втулка позволяет увеличить надежность резьбового соединения между ней и стойкой, и диапазон регулировки по высоте опорного узла, за счет увеличения длины резьбового соединения, то есть не ограничиваться толщиной плиты опорной, а также переходная втулка позволяет повысить уровень технологичности (надежности) с точки зрения возможности ее замены в случае повреждения резьбовой поверхности.
Стойка дополнительно фиксируется контргайкой для обеспечения большей надежности и точности после выставления до нужных параметров плиты опорной.
В стойке и в контргайке имеются глухие отверстия под рычаги, при помощи которых осуществляется вращение данных элементов, что позволяет выполнить юстировку в режиме реального времени.
Нижняя часть стойки выполнена сферической и опирается на конусную поверхность пяты, данная конфигурация стойки позволяет выдерживать большие нагрузки, а, следовательно, повышается надежность всего опорного узла.
Пята устанавливается в захват, а винтовые тяги закреплены равномерно по периметру захвата с равными углами между продольными осями тяг, это позволяет обеспечить необходимое перемещение и поворот всего опорного устройства в горизонтальной плоскости с заданной точностью.
Использование арматуры, привариваемой к нижней поверхности плиты опорной, обеспечивает лучшую связку при заливке безусадочной бетонной смесью.
Оснащение плиты опорной дополнительными фиксирующими опорами обеспечивает дополнительную надежность, жесткость и точность при заливке безусадочной бетонной смесью.
Оснащение плиты опорной направляющими, обеспечивает точную ориентацию в пространстве устанавливаемых на плиту крупногабаритных изделий.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На Фиг. 1 изображен общий вид опорного устройства, где:
1 - плита опорная;
2 - опорная поверхность закладной детали;
3 - закладная деталь;
4 - фундамент;
5 - опорный узел;
7 - нижняя поверхность плиты опорной;
8 - переходная втулка;
29 - временная опалубка;
30 - безусадочная бетонная смесь.
На Фиг. 2 изображен опорный узел 5 в разрезе, где:
1 - плита опорная;
2 - опорная поверхность закладной детали;
3 - закладная деталь;
6 - глухое цилиндрическое отверстие;
7 - нижняя поверхность плиты опорной;
8 - переходная втулка;
9 - гладкая наружная цилиндрическая поверхность втулки;
10 - резьбовая внутренняя поверхность втулки;
11 - резьба стойки;
12 - стойка;
13 - контргайка;
14 - глухое отверстие;
15 - рычаг;
16 - сферическая поверхность стойки;
17 - конусная поверхность пяты;
18 - пята; 19 - захват;
20 - винтовая тяга;
21 - гайка;
22 - прижимной винт.
На Фиг. 3 изображено опорное устройство в 3D, где:
1 - плита опорная;
5 - опорный узел;
23 - дополнительная фиксирующая опора;
25 - арматура;
26 - резьбовая втулка;
28 - технологическое отверстие.
На Фиг. 4 изображена дополнительная фиксирующая опора в разрезе, где:
1 - плита опорная;
2 - опорная поверхность закладной детали;
7 - нижняя поверхность плиты опорной;
23 - дополнительная фиксирующая опора;
24 - верхнее и нижнее кольца.
На Фиг. 5 изображена установка крупногабаритного изделия на опорное устройство в 3D, где:
1 - плита опорная;
4 - фундамент;
27 - направляющая;
31 - крупногабаритное изделие;
32 - шпилька.
Опорное устройство содержит плиту опорную 1 для установки изделий, обладающих высокими массогабаритными характеристиками, установленную на четырех специально подготовленных опорных поверхностях 2 закладных деталей 3 фундамента 4. Плита опорная 1 оснащена четырьмя винтовыми подвижными опорными узлами 5, равномерно расположенными по поверхности плиты, установленными в глухие цилиндрические отверстия 6, выполненные на нижней поверхности 7 плиты 1.
Каждый регулируемый по высоте подвижный опорный узел 5 содержит втулку 8, которая имеет гладкую наружную цилиндрическую поверхность 9 для установки в глухое отверстие 6 плиты 1, резьбовую внутреннюю поверхность 10 для взаимодействия с резьбой 11 стойки 12, с фиксирующей контргайкой 13, в стойке и контргайке выполнены глухие отверстия 14 для установки в них рычагов 15, нижняя часть стойки выполнена в виде сферической поверхности 16 для взаимодействия с конусной поверхностью 17 пяты 18, установленной в захват 19 на поверхности 2, каждый захват оснащен нижним рядом винтовых тяг 20 с гайками 21 и верхним рядом прижимных винтов 22 с гайками 21, винтовые тяги 20 и прижимные винты 22 закреплены равномерно по периметру захвата с равными углами α между продольными осями.
Дополнительно плита опорная 1 оснащена симметрично расположенными относительно каждого опорного узла восемью дополнительными фиксирующими опорами 23 с кольцами 24, верхние кольца приварены к поверхности 7, а нижние временно закреплены на опоре 23, арматурой 25 равномерно приваренной к поверхности 7, двадцатью резьбовыми втулками 26, четыре из которых оснащены направляющими 27, десятью технологическими отверстиями 28.
Опорное устройство работает следующим образом.
Производят выставку опорных поверхностей 2 четырех закладных деталей 3 в горизонтальной плоскости с требуемой точностью, после чего производят заливку фундамента 4. После набора требуемой прочности фундамента на поверхности 2 устанавливаются и фиксируются монтажным сварным швом захваты 19, а во внутреннюю полость захватов устанавливаются пяты 18. Для уменьшения силы сопротивления при перемещении пяты 18 относительно опорной поверхности 2 сопрягаемые поверхности пяты и опорной поверхности обрабатываются с высоким классом частоты поверхности. Захваты и пяты устанавливаются по заданным координатам под геодезическим контролем с высокой точностью, для минимизации диапазона перемещений после установки в них плиты опорной 1 с опорными узлами 5. Для фиксации пяты в захвате нижний ряд винтовых тяг 20 устанавливается на заданный размер с последующей контровкой гайками 21, при этом верхний ряд прижимных винтов 22 не выступает за внутреннюю цилиндрическую поверхность захвата 19. На отъюстированные с высокой точностью пяты устанавливается плита опорная 1 с выставленными на требуемый высотный размер стойками 12. Сопряжение сферических поверхностей 16 стоек 12 с конусными поверхностями 17 пят 18, дает возможность предварительно выставить плиту опорную 1 с максимальной точностью в трех плоскостях (XYZ). Окончательная установка плиты опорной в проектное положение производится при помощи вращения стоек 12, которые юстируют плиту в горизонтальной плоскости, а также позволяют выставить требуемую высоту, и нижнего ряда винтовых тяг 20 захвата 19, при ослабленных гайках 21. При этом наружная резьба 11 стойки 12 взаимодействует с внутренней резьбовой поверхностью 10 втулки 8, а вращение стоек осуществляется посредством рычагов 15 вставленных в глухие отверстия 14. Вращение винтовых тяг каждого захвата, обеспечивает скольжение пят по поверхностям 2, тем самым создается возможность линейных перемещений плиты опорной, а также ее разворота в вертикальной плоскости. Установленная в проектное положение плита опорная фиксируется с помощью контровки стоек 12 контргайками 13, вращение которых осуществляется с помощью рычагов 15 вставленных в глухие отверстия 14. Также стойки 12 прижимаются к пятам 18 с помощью верхних рядов прижимных винтов 22, которые фиксируются гайками 21. Затем к поверхностям 2 закладных деталей 3 фундамента 4 привариваются монтажными швами нижние кольца 24 дополнительных фиксирующих опор 23, при этом все рычаги 15 демонтируются. После выполнения данных работ, устанавливается временная опалубка 29 и происходит заливка безусадочной бетонной смесью 30 для полной фиксации плиты опорной, при этом воздух при заливке выходит через технологические отверстия 28.
Затем после набора требуемой прочности бетонной смеси 30, в резьбовые втулки 26 ввинчиваются направляющие 27, которые определяют ориентацию в пространстве устанавливаемого на плиту опорную крупногабаритного изделия 31, вес которого может достигать более 100 тонн. В оставшиеся резьбовые втулки 26 ввинчиваются шпильки 32, при помощи которых крупногабаритное изделие окончательно фиксируется на плите опорной.
Таким образом, благодаря особенностям исполнения опорного устройства, перечисленным выше, изобретение обеспечивает повышение надежности и точности при установке крупногабаритных изделий.