2.9. Суммирующие механизмы

Для суммирования движений на одном звене в кинематические цепи некоторых станков вводят специальные механизмы. В качестве таких механизмов используют винтовые пары, реечные и червячные передачи, дифференциалы с цилиндрическими и коническими зубчатыми колесами.

На рис. 2.23, а, б показаны две схемы дифференциальных механизмов, составленных из цилиндрических колес. На валах I и III (см. рис. 2.23, а) жестко установлены зубчатые колеса 1 и 4. Полый вал II имеет водило 5, в которое вмонтирован сателлитный вал 6 с колесами 2 и 3. Они находятся в зацеплении с колесами 1 и 4. Движение от валов I и II суммируются на валу III. Вращение ведомого вала III можно себе представить состоящим из двух движений: первое он получает от вала I при неподвижном вале II и второе – от вращения вала II при неподвижном вале I. Вал I передает вращение по цепи зубчатых колес 1-2, 3-4. При вращении вала II вместе с водилом сателлитное колесо 2, обкатываясь вокруг неподвижного колеса 1, получает вращение вокруг своей оси, которое и передает валу III при помощи передачи 3-4. Передаточное отношение от ведущих звеньев I и II к ведомому звену III

. (2.30)

Другой механизм (см. рис. 2.23, б) отличается от предыдущего формой водила 5. Вместо блока сателлитных колес 2 и 3 здесь установлено одно удлиненное колесо 3 на оси 6 и промежуточное колесо 2. Передаточное отношение механизма от звеньев I и II к звену III

. (2.31)

Большое распространение получил конический дифференциал (см. рис. 2.23, в). На валу I жестко установлено коническое зубчатое колесо 1. Вал II полый, связан с коническим колесом 3. Вал III имеет поперечную ось с двумя колесами 2. Числа зубьев всех колес одинаковы, поэтому передаточное отношение от вала I или II к валу III

. (2.32)

Рис. 2.23. Суммирующие механизмы

В коническом дифференциале (рис. 2.23, г) поперечная ось с сателлитными колесами 2 смонтирована в водиле 4, связанном с валом II. Передаточное отношение от звена I и II к звену III

. (2.33)

2.10. Системы предохранительных устройств

В процессе эксплуатации металлорежущих станков неизбежны кратковременные нарушения нормального режима работы. Причиной нарушения могут быть перегрузки механизмов станка, ошибочные включения отдельных механизмов и др. Все это нередко приводит к потере станком работоспособности, снижает его эксплуатационную надежность. Чтобы предотвратить указанные явления, станки оснащают системой предохранительных устройств. По назначению их можно разбить на три группы: 1) блокировочные устройства; 2) ограничители хода; 3) устройства от перегрузки станков.

2.10.1. Блокировочные устройства

Блокировочные устройства предотвращают ошибочное включение в работу каких-либо механизмов, если такое включение представляет угрозу работоспособности станка, например: включение подачи стола фрезерного станка при неподвижном шпинделе (фрезе), одновременное включение движения суппорта токарно-винторезного станка по двум параллельным цепям – от ходового винта и от ходового вала.

Чтобы исключить последствия неправильных включений, в механизмы станков вводят блокировочные устройства, которые, блокируя два (иногда и больше) органа управления, не допускают включения одного из них, если другой уже включен. Данная задача решается с помощью механических, гидравлических и электрических устройств.

Рассмотрим некоторые механические устройства.

а

б

в

Рис. 2.24. Схемы блокировки параллельных валов

На рис. 2.24 показана блокировка двух параллельных валов 1 и 6, расположенных на близком расстоянии. На валу 1 закреплен диск 3 с вырезом а, очерченным по дуге окружности, а на валу 6 – диск 4 с вырезом б. Положение рукояток 2 и 5 дисков 3 и 4, показанное на рис. 2.24, а, – нейтральное. Из этого положения можно повернуть любую рукоятку. Если рукоятку 2 опустить вниз и включить этим самым какое-то движение в станке, то диск 3, войдя в вырез б диска 4 (см. рис. 2.24, б), заблокирует его. Повернуть рукоятку 5 не удастся до возвращения рукоятки 2 в нейтральное положение.

а б

Рис. 2.25. Схемы блокировки перпендикулярных валов

Аналогично этому осуществлена блокировка двух параллельных валов, более удаленных один от другого (см. рис. 2.24, в). При повороте одного из дисков стержень 7 входит в углубление другого диска и блокирует его.

На рис. 2.25 показано устройство, блокирующее два вала с перпендикулярными осями. Нейтральным является положение дисков, при котором прямолинейные вырезы а и б находятся один против другого (см. рис. 2.25, а). При повороте одного из дисков второй блокируется (см. рис. 2.25, б).