Устройство для обучения опиливанию Советский патент 1993 года по МПК B23D67/00 G09B19/24 

Фиг.1

wmy/M /

Изобретение относится к устройствам для обучения владению инструментом и может быть использовано для обучения опили- ванию.

Цель изобретения - расширение дидак- 5 тических возможностей устройства.

На фиг,1 схематично представлено предлагаемое устройство; на фиг.2 - схематическая конструкция тормозного механизма одностороннего действия.Ю

Устройство для обучения опиливанию содержит корпус 1, основание 2, которое установлено с помощью полой штанги 3 и двухрядного шарикового подшипника 4 с единым плавающим сепаратором в отвер- 15 стии 5 корпуса 1. Внутри штанги 3 размещена пружина б, противодействующая осевому перемещению основания 2, которая своим нижним торцом опирается на регулировочный винт 7, установленный в 20 крышке 8. Крышка 8 закрывает отверстие 5 корпуса 1, является опорой для сепаратора подшипника 4. На основании 2 посредством сферического шарнира 9, размещенного по . оси штанги 3, закреплена обойма 10. На 25 основании 2 закреплена ось 11 ролика 12, а также с помощью пружины 13 - фрикционный валик 14. На рабочей поверхности 15 квадратной формы обоймы 10 расположен имитатор напильника 16, снабженный зуб- 30 чатой рейкой 17.

Для ограничения вращения обоймы 10 относительно основания 2 и относительно корпуса 1 вокруг оси штанги 3 на основании 2 закреплен, например, общий валик 18, 35 снабженный на каждом конце сферами 19 и 20, Ось 21, соединяющая центры сфер, рас-, положена перпендикулярно осям штанги 3 и ролика 12. Сферы 19 и 20 размещены в обойме 10 и корпусе 1 соответственно в 40 плоскопараллельных пазах 22 (дополнительный шарнир) и 23 (третий шарнир). Третий шарнир реализует осевую направляющую, связывающую основание 2 (штангу 3) с корпусом 1. Плоскости паза 22 45 параллельны оси 21, плоскости паза 23 параллельны оси отверстия 5 корпуса 1.

Ролик 12 снабжен зубчатым венцом 24, взаимодействующим с зубчатой рейкой 17. Внутрь ролика 12 встроен тормозной меха- 50 низм 25 одностороннего действия, содержащий пружину 26. усик 27 которой зафиксирован в отверстии ролика 12, промежуточные основную 28 и вспомогательную 29 втулки, сцепленные друг с другом. 55 например, скользящим штифтом. 30, тормозные колодки 31. поджатые к торцам втулок 28 и 29 пружинами 32.

Для регистрации поворота обоймы 10 относительно основания 2, перемещения

основания 2 относительно корпуса 1 и направления движения имитатора напильника 16 относительно обоймы 10 устройство со-, держит четыре контактных устройства 33, расположенные с каждой стороны квадрата рабочей поверхности 15 или адекватно этому, и контактные устройства 34 и 35, закреп- ленные на основании 2. Контактные устройства 33 и 34 расположены с возможностью взаимодействия с клиновыми упорами 36, закрепленными на обойме 10, и упорами 37, закрепленными на корпусе 1 соответственно. Контактное устройство 35 установлено с возможностью взаимодействия непосредственно с пружиной 13 валика ,14. Контактные устройства изолированы, взаимодействие их с подвижными элементами устройства осуществляется через сухарики 38. К каждому контактному устройству присоединено сигнальное устройство, например контрольная лампа 39.

Устройство снабжено регулируемыми упорами, а именно регулируемыми ограничителями колебаний обоймы 10, выполнен-, ными в виде стоек 40 и болтов 41, установленных на основании 2, и ограничителями движения основания 2, выполненными в виде упора 42, расположенного на основании 2, и болтов 43, закрепленных на корпусе 1.

Процесс обучения приемам опиливания осуществляется следующим образом.

Имитатор напильника 16 устанавливают на. рабочей поверхности 15 обоймы 10 так, чтобы зубчатая рейка 17 имитатора напильника 1 6 вошла в зацепление с зубчатым венцом 17 ролика 12, и имитируют движения по опиливанию деталей. К имитатору напильника при этом прикладывают две основные силы, обеспечивающие резание при опиливании: вертикальное и горизонтальное усилия. Вертикальное усилие на напильник воздействует через обойму 10 на пружину 6, сжимает ее. Сухарик 38, взаимодействуя с упором 37, замыкает контакты устройства 34, усилие регистрируется, например, с помощью сигнальной лампы 39, Усилие резания на напильнике создается за счет рассеяния энергии на рабочих поверхностях тормозных колодок 31, поджатых в осевом направлении к основной 28 и дополнительной 29 втулкам пружинами 32. Втулка 28 сцепляется с роликом 12 посредством пружины 26 за счет скручивания последней только при рабочем движении напильника. 8 этом случае имитатор напильника сообщает совместное движение ролику 12, пружине 26 и втулкам 28 и 29. Колодки 31 установлены на оси 11 так, чтобы имели возможность перемещения относительно

оси 11 только в осевом направлении. При возвратном движении напильника пружина 26 раскручивается, ролик 12 расцепляется с втулкой 28, которая вместе с втулкой 29 остается подторможенной, и свободно проворачивается относительно своей оси. Это движение напильника осуществляется без усилия. Рабочая поверхность имитатора напильника 16 и поверхность 15 обоймы 10 . выполнены гладкими с хорошей плоскостностью.

Обойма 10 воспроизводит положение в пространстве рабочей поверхности имитатора напильника 16, поджатого к рабочей поверхности 15. По величине наклона обоймы 10 относительно оси 21 и оси, перпендикулярной оси 21, оцениают с помощью четырех контактных устройств 33 и упоров 36 поперечные и продольные качания имитатора напильника 16. Сухарики 38, поджатые к клиновым упорам 36 посредством контактных устройств 33, фиксируют нейтральное положение обоймы 10.

На фиг.1 изображено положение пружины 13 с фрикционными валиками 14 при рабочем движении имитатора напильника 16. При возвратном движении напильника силы трения между фрикционными валиками 14 и роликом 12 перебрасывают пружину .13 в положение, показанное на фиг.1 пунктиром. При этом контактное устройство 35 блокирует контактные устройства 33 и 34.- Возвратное движение напильника осуществляется вхолостую, никакие параметры его движения не контролируются.

Регулировку усилий резания при имитации обработки ГРУБО, СРЕДНЕ, ТОНКО или другой осуществляют поджатием пружин 6 и 32.

Величина допустимого отклонения усилия нормального давления имитатора напильника 16 определяется жесткостью пружины 6, формой упора 37 и регулировкой сухарика 38; величина допустимого наклона обоймы 10, при котором срабатывают сигнальные устройства, определяется регулировкой сухариков 38 и формой упоров 36. Упорами 43 для уменьшения вертикального хода штанги 3 осуществляется предварительное натяжение пружины 6.

Таким образом, предлагаемое устройство решает все задачи, осуществляемые с помощью устройства-п рототипа, и дополни- тельно расширяет дидактические возможности за счет одновременной регистрации поворотов инструмента вокруг продольной и поперечной осей инструмента и возможности нагружения инструмента усилием резания.

Предлагаемое устройство для контроля при обучении приемам опиливания обеспечивают постоянный контроль и визуальный самоконтроль в процессе обучения и может 5 быть применено как при начальном приобретении навыков и их совершенствовании, так и при аттестационной проверке профес-, сиональной подготовки обучаемых и рабочих,

0

Формула изобретения Устройство для обучения опиливанию, включающее установленную в «корпусе штангу, на которой жестко закреплено и

5 подпружинено относительно корпуса основание, установленную на последнем обойму с имитатором напильника, связанную с механизмом ее поворота, контактные элементы, упоры контроля положения обоймы и

0 основания, и сигнальные элементы, электрически связанные с соответствующими контактными элементами, отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей, механизм поворо5 та обоймы выполнен в виде двух сферических шарниров, жестко закрепленных на основании, один из которых размещен в обойме по оси штанги, а другой - в дополнительно выполненном в обойме па0 зу, параллельном оси штанги, при этом центры шарниров равноудалены от имитатора напильника, кроме того, устройство снабжено жестко связанным с основанием дополнительным шарниром, расположенным в

5 дополнительно выполненном в корпусе параллельно оси штанги пазу, установленным между корпусом и штангой двухрядным шарикоподшипником с единым плавающим сепаратором, тормозным механизмом од0 постороннего действия и дополнительным контактным элементом, электрически связанным с сигнальными элементами, при этом тормозной механизм выполнен в виде установленного на оси, закрепленной на ос5 новании, ролика, размещенных между роликом и осью двух втулок и пружины, и подпружиненных относительно оси тормозных колодок, а втулки связаны между собой с возможностью их перемещения вдоль оси

0 и вращения относительно нее, причем один конец пружины, размещенной между роликом и втулкой, связан с роликом, на котором дополнительно выполнен зубчатый венец, связанный с дополнительной рейкой, за5 крепленной на имитаторе напильника, а до- полнительный контактный элемент снабжен.подпружиненным фрикционным валиком, размещенным с возможностью взаимодействия с роликом.

Фиг. г

Использование: для обучения обращению с инструментами. Сущность изобретения: в отверстии 5 корпуса 1 с помощью двухрядного шарикоподшипника 4 с единым плавающим сепаратором установлена полая штанга 3, жестко скрепленная с основанием 2, которое опирается на пружину 6 и с помощью основного сферического шарнира 9 и дополнительного шарнира связано с обоймой 10. Основание 2 и корпус 1 кинематически связаны посредством третьего шарнира. На основании 2 установлен ролик, снабженный зубчатым венцом. Внутри ролика встроен тормозной механизм односто- роннего действия. На основании 2 установлен подпружиненный фрикционный валик, взаимодействующий с боковой поверхностью ролика. Имитатор напильника снабжён зубчатой рейкой, образую.щей кинематическую пару с зубчатым венцом 24 ролика. Устройство снабжено элементами контроля положения обоймы 10, основания 2, а также направления движения имитатора напильника. 2 ил.