Газостатическая опора Советский патент 1984 года по МПК B60V1/00 

Изобретение относится к станкостроению и машиностроению и может быть использовано для перемещения узлов машин по направляющим с последующей фиксацией в любой позиции на горизонтальной поверхности.

Известна газостатическая опора, в жестком корпусе которой выполнена камера наддува, каналы для подвода сжатого воздуха в камеру наддува и для его выпуска, каналы с дросселирующими отверстиями для подвода воздуха на нижнюю поверхность корпуса, уплотненную по периметру эластичным элементом, образующим рабочую камеру опоры 1.

Известна также газостатическая опора, в которой перемещаемый узел связан с поршнем, установленным в корпусе опоры. Между нижней поверхностью поршня и корпусом образована камера наддува, связанная каналами с источником питания и с рабочей камерой, образованной эластичным уплотнительным элементом, установленным по периметру корпуса и образующим рабочую камеру между нижней поверхностью корпуса и направляющей поверхностью. При подаче давления порщень поднимает перемещаемый узел, затем образуется газостатическая подушка в рабочей камере, и изделие можно перемещать. При отключении питания узел опускается и происходит фиксация положения перемещаемого узла за счет трения между элементами опоры и направляющей поверхностью 2.

Недостатком известных технических решений является трудое.мкость закрепления опоры на поверхности направляющих, например, с помощью механических захватов, применение которых не исключает смещения опоры от положения, которое она заняла после сброса давления, особенно в первоначальный момент закрепления.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования и снижение трудоемкости фиксации опоры путем создания разрежения в рабочей камере.

Указанная цель достигается тем, что в газостатической опоре, содержащей вертикальный шток с поршнем, связанный с перемещаемым грузом, корпус с камерой, в которой установлен с возможностью вертикального перемещения указанный порщень, выполненный Б корпусе канал для подвода сжатого газа в полость наддува под поршень и для выпуска газа, эластичный уплотнительный элемент, расположенный по периметру нижней поверхности корпуса и образующий рабочую камеру опоры, канал с дросселем, соединяющий юлость над.аува с рабочей камерой, в корпусе выполнен дополнительный канал, соединяющий полость над порщнем с рабочей камерой, а в канале, соединяющем полость наддува с рабочей

камерой, установлен клапан, настроенный на открытие при разности давлений между полостью наддува и рабочей камерой, превышающей разрежение в полости над порщ5 нем и в рабочей камере при фиксации опоры. На чертеже показана газостатическая опора, продольный разрез.

Газостатическая опора содержит корпус 1, канал 2, полость 3 наддува, запирающий клапан 4 дросселирующего отверстия 5, подвижный порщень 6 с уплотнением в виде гибкой диафрагмы 7, шток 8 с уплотнением в виде гибкой диафрагмы 9, грузовую площадку 10, открытую снизу рабочую камеру 11, канал 12, эластичный уплотнитель5 ный элемент 13 и полость 14. Управление газостатической опорой осуществляется с помощью двухходового крана 15 с каналами 16-20. Газостатическая опора перемещается на направляющей 21.

Газостатическая опора работает следую щим образом.

Сжатый газ от источника повышенного давления через кран 15, который показан в позиции «Перемещение и каналы 16-18 и 2 поступает в полость наддува. Действие из5 быточного давления сжатого газа в полости 3 открывает запирающий клапан 4 и газ через дросселирующие отверстия 5 поступает в камеру 11, создавая в ней зону повыщенного давления, что обеспечивает всплытие газостатической опоры и возможность

0 ее перемещения на смазочном слое сжатого газа по поверхности направляющей 21. Давление в полости 3 больше, чем давление в камере 11, что обеспечивает подъем грузовой площадки 10 и транспортируемого груза при величине площади порщня 6, мень5 шей площади камеры 11.

После установки груза в требуемую позицию на направляющей 21 двухходовой кран 15 переключается в позицию «Фиксация (не показано). При этом полость 3 с

0 помощью крана 15 через каналы 2, 18, 19 и 20 соединяется с окружающей средой. Давление в полости 3 выравнивается с давлением окружающей среды и запирающий клапан 4 закрывается, отключая камеру 11 от полости 3. Одновременно исчезает избы точное давление и в камере 11, газостатическая опора «садится на поверхность направляющей 21, камера 11 становится замкнутой и уплотненной эластичным элементом 13. Под действием массы грузовой-площадки

Q 10 и транспортируемого груза связанный с площадкой 10 шток 8 начинает перемещать вниз поршень 6. Газ из полости 3 через канал 2 и каналы 18-20 крана 5 вытесняется в окружающую среду. При этом незначительное избыточное давление в полости 3

5 не может открыть запирающий клапан 4 и вытеснить газ через дросселирующее отверстие 5 в камеру 11.

При движении поршня 6 вниз в полости 14 образуется разрежение. При этом происходит перераспределение газа из объема камеры И через канал 12 в полость 14 и устанавливается давление, меньше давления окружающей среды. Гибкая диафрагма 9 обеспечивает уплотнение штока 8 и сохранение вакуума в камере 11 и полости 14, что обеспечивает фиксацию газостатической опоры в установленной позиции на поверхности направляющей 21. Для осуществления повторного цикла перемещение - фиксация необходимо повернуть двухходовой кран 15 в положение «Перемещение.

Поскольку газостатическая опора имеет вакуумную фиксацию, это снижает трудоемкость закрепления опоры на поверхности направляющей и повышает точность позиционирования за счет исключения случайных

перемещений опоры от действия усилий со стороны механического захвата. Вакуумная самофиксация опоры в предлагаемом рещении может быть использована как самостоятельно, так и в сочетании с механическими захватами, которые вступают в действие только после срабатывания вакуумной системы захвата, что существенно снижает возможность смещения опоры. Причем для приведения в действие системы вакуумной фиксации используется масса транспортируемого груза (возможно также использование для этой цели массы специального противовеса, при этом грузовая площадка с транспортируемым грузом не перемещается вертикально и остается в том же положении, что и при перемещении груза на газостатической опоре) и не требуется наличие источников вакуума.

ГАЗОСТАТИЧЕСКАЯ ОПОРА, содержащая вертикальный шток с поршнем, связанный с перемещаемым грузом, корпус с камерой, в которой установлен с возможностью вертикального перемещения указанный поршень, выполненный в корпусе канал для подвода сжатого газа в полость наддува под поршень и для выпуска газа, эластичный уплотнительный элемент, расположенный по периметру нижней поверхности корпуса и образующий рабочую камеру опоры, канал с дросселем, соединяющий полость наддува с рабочей камерой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности позиционирования и снижения трудоемкости фиксации опоры путем создания разрежения в рабочей камере, в корпусе выполнен дополнительный канал, соединяющий полость над поршнем с рабочей камерой, а в канале, соединяющем полость наддува с рабочей камерой, установлен клапан, настроенный на открытие при разности давлений между полостью наддува и рабочей камерой, превышающей разрежение в полости над порщнем и в рабочей камере при фиксации опоры. (П N5 ю ел ОО liU Л