ШАТУН ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к конструктивным элементам технологических машин, в которых осуществляется перемещение рабочего органа на заданное расстояние и может быть использована, в частности, в конструкции токарных станков различных типов.
В технологических машинах различного назначения для перемещения рабочего органа могут использоваться, в частности, кулисные и кривошипно-шатунные механизмы. При этом часто возникает необходимость точного позиционирования рабочего органа, например, суппорта с установленным инструментом в позиции максимальной подачи. Это задача осложняется при наличии взаимных перекосов деталей как рабочего органа, так и других элементов технологической машины, связанных с точностью изготовления деталей и точностью сборки. Очевидно, что устранение перекосов путем повышения точности изготовления частей технологической машины связано с повышением трудоемкости процесса и себестоимости оборудования.
Известен шатун кривошипного пресса, включающий две детали, соединяемые друг с другом по резьбе и имеющие каждая на одном конце, удаленном от резьбы, головку заданной формы (А.С. №612825, опубл. 30.06.1978. Бюл. №24). Одну из упомянутых деталей шатуна авторы известного решения называют корпусом, другую - регулировочным винтом. На регулировочный винт навернута по резьбе гайка с радиальной прорезью, стянутая болтом и связанная с корпусом посредством шпильки. Гайка может смещаться относительно корпуса в осевом направлении. Головка на корпусе имеет отверстие, ось которого перпендикулярна продольной оси шатуна, а головка на регулировочном винте выполнена сферической формы и не имеет отверстий. Сферическая форма головки позволяет не только компенсировать возможные перекосы сопрягаемых с шатуном деталей конечного изделия, в данном случае - кривошипного пресса, но и изменять длину шатуна вращением регулировочного винта, так как при любом угловом положении сферической головки вокруг оси вращения регулировочного винта возможно выполнение шатуном своей функции в составе кривошипного пресса.
К недостаткам известного решения невозможность его применения в механизмах, где требуется наличие в обеих головках шатуна отверстий, оси которых перпендикулярны продольной оси шатуна.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом заявляемой полезной модели - является шатун, включающий две детали с головками и переходник, причем в каждой из головок выполнено отверстие, ось которого перпендикулярна продольной оси шатуна, а детали могут быть перемещены вдоль общей оси друг относительно друга по резьбе и зафиксированы после перемещения при помощи гаек (пат. RU 2117599, опубл. 20.08.1998). Одна из деталей, несущая, по терминологии авторов, основную головку, имеет глухое отверстие с резьбой на входе. В эту деталь по резьбе через регулировочную прокладку установлен переходник, в котором выполнен шпоночный паз. Переходник установлен с упором в торец. Вторая деталь, называемая авторами решения штоком, не имеет резьбового соединения с переходником, но имеет два резьбовых участка для установки гаек и сопрягается с переходником посредством шпонки. По известному решению, возможно периодическое увеличение длины шатуна в пределах, ограниченных шпоночным пазов в переходнике. Возвращение шатуна к начальной длине происходит под действием пружины, установленной на штоке. На шток устанавливают две гайки, одна из которых ограничивает наименьшую длину шатуна, а вторая - усилие пружины.
К недостаткам известного решения относится невозможность исключения удлинения шатуна при работе. Кроме того, известное устройство содержит большое количество деталей, включая резьбовые элементы различных диаметров, требующих разных инструментов, переходник со шпоночным пазом, шпонку, пружину, регулировочную прокладку.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является создание шатуна технологической машины, конструкция которого
- включает минимальный набор деталей,
- позволяет компенсировать перекосы сопрягаемых с шатуном элементов технологической машины, частично снижая тем самым требования к точности их изготовления
- позволяет изменять длину шатуна только в процессе наладки перед выполнением операции, для которой предназначена технологическая машина, где применяется шатун, и
- обеспечивает неизменность длины шатуна во время работы.
Поставленная техническая задача решается за счет совместного применения следующих технических решений:
- полной взаимной унификации деталей шатуна, имеющих головки,
- соединения между собой деталей, имеющих головки, через переходник, выполненный в виде резьбовой муфты,
- обеспечение переменной длины шатуна только во время регулировки технологической машины за счет вращения резьбовой муфты относительно деталей, имеющих головки,
- выполнения на деталях, соединенных с резьбовой муфтой, головок сферической формы с отверстиями, оси которых перпендикулярны продольной оси шатуна,
- стопорение соединений резьбовой муфты с деталями, имеющими головки, одинаковыми стандартными гайками.
Совместное применение вышеуказанных технических решений, по мнению заявителя, обеспечивает соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна» является существенным и промышленно выполнимым и направлено на решение поставленной полезной моделью технической задачи.
По аналогии с кабельными наконечниками - деталями, имеющими с одной стороны головку с отверстием и с другой стороны - элемент для соединения с другой деталью - в дальнейшем для упрощения изложения будем условно называть части шатуна, на одной стороне которых расположена головка, а на другой стороне - резьба для соединения с переходником, наконечниками.
Конструкция шатуна технологической машины, предлагаемая в соответствии с заявляемой полезной моделью, поясняется чертежом (фиг. 1) и включает переходник 1, наконечники 2, гайки 3.
На фиг. 2 отдельно показан пример исполнения наконечников 2 с указанием части 21, которая имеет сферическую форму.
На фиг. 3 и фиг. 4 показаны примеры применения предлагаемого шатуна технологической машины в станках производства Алтайского завода прецизионных изделий: на фиг. 2 - специальном станке для отрезки трубного проката, на фиг. 3 - специальном токарном станке для обработки деталей малого диаметра.
На фиг. 1 в качестве примера показан вариант исполнения шатуна технологической машины, в котором резьбовое соединение переходника 1 и наконечников 2 характеризуется наличием наружной резьбы у наконечников 2 и внутренней у переходника 1. При этом гайки 3 навернуты на наконечники 2. Показанный на фиг. 1 вариант исполнения не исключает выполнение резьбового соединения частей шатуна технологической машины, характеризующегося наличием внутренней резьбы у наконечников 2, наружной резьбы у переходника 1 и установкой гаек 3 на переходник 1. В обоих случаях неизменными остаются существенные признаки заявляемой полезной модели, указанные выше.
Часть наружной поверхности обоих наконечников 2 имеет сферическую форму. Это позволяет частично снизить требования к точности выполнения привалочных поверхностей сопрягаемых частей технологической машины, путем компенсации взаимных перекосов частей при сборке. Таким образом, можно снизить требования к оборудованию, применяемому при изготовлении деталей технологической машины, уменьшить трудоемкость ее производства и, в конечном счете, себестоимость.
Переходник может иметь места для захвата гаечным ключом для удержания в процессе регулировки длины шатуна. На фиг. 3 и фиг. 4 показан переходник 1 с фрезерованным шестигранником, специально предназначенным для гаечного ключа (на фиг. не показан). Резьба в переходнике 1 (на фиг. 3 и фиг. 4 резьба в переходнике 1 не показана) может быть выполнена как на всю длину, так на ограниченных по протяженности участках на края переходника 1.
Каждый из наконечников 2 может быть изготовлен любым способом, в частности, из единой заготовки обработкой резанием или путем соединения его отдельных частей на резьбу, клей, сварку или соединение с натягом.
Конструкция переходника 1 и наконечников 2, за исключением необходимых признаков - наличия у них резьбы и сферическая форма части наружной поверхности наконечников 2, не является предметом охраны по настоящей заявке.
Гайки 3, применяемые для стопорения резьбовых соединений переходника 1 с наконечниками 2, являются одинаковыми, по размерам.
Предлагаемый в качестве настоящей полезной модели шатун технологической машины работает следующим образом.
Перед началом выполнения операции, для которой предназначена технологическая машина, настраивают необходимую длину шатуна. Для этого отпускают обе гайки 3, ослабляя затяжку резьбового соединения, и вращением переходника 1 относительно наконечников 2 в нужную сторону изменяют длину шатуна. После достижения необходимого размера гайки 3 затягивают заданным моментом.
Величина момента затяжки гаек 3 не является предметом охраны по настоящей заявке.
Техническим результатом применения предлагаемой полезной модели является упрощение и повышение технологичности конструкции шатуна технологической машины за счет сокращения общего количества деталей, а также возможность снижения требований к точности выполнения частей технологической машины, влияющей на возможные перекосы деталей рабочего органа при монтаже.