Ручная шлифовальная машина Советский патент 1993 года по МПК B24B23/02 

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к ручной шлифовальной машине.

Цель изобретения - повышение качества шлифования при работе с абразивными кругами разного типоразмера.

На фиг.1 представлен продольный разрез через основные детали предлагаемой ручной шлифовальной машины; на фиг.2 - вид сверху на изображенную на фиг.1 часть машины в направлении стрелки 1; на фиг.З - вид сбоку представленной на фиг.1 части шлифовальной машины в направлении стрелки 11; на фиг.4 - диаграмма, которая показывает действие второго и третьего дебалансов шлифовальной машины согласно

фиг.1; на фиг.5 - диаграмма радиального усилия, создаваемого жестко закреплённым на инструментальном шпинделе первым де- балансом в зависимости от установки второго и третьего дебалансов; на фиг.6 - вариант предлагаемой ручной шлифовальной машины, в виде сбоку, подобном фиг.З, однако под смещенным на 90° углом зрения.

Шлифовальная машина имеет инструментальный шпиндель 1, который на одном конце снабжен концентрическим резьбовым отверстием 2, которое позволяет закре- пить вал на моторном валу машины, который на фиг.1 представлен штрихпунк- тиром 3. На другом конце инструментального шпинделя 1 выполнено цилиндрическое

оо

СА) N VI 00 00

СО

нездо 4, которое расположено эксцентричо относительно резьбового отверстия 2. мешение между осью 5 шпинделя и осью

эксцентричного гнезда 4 на фиг.1 обознаено боковым а. В эксцентричном гнезде 4 азмещена опора для шлифовального круга

,которая представляет собой установленную при помощи шариковых подшипников,

,9 цапфу 10, имеющую центральное резьбовое отверстие 11 для установки несущей шлифовальный круг 7 резьбовой цапфы, При работе ручной шлифовальной машины

лифовальный круг 7 движется от вращающегося вокруг оси 5 шпинделя 1-по круговой траектории с радиусом а, не выполняя собственно вращения вокруг своей оси 6, так как поворотная опора шлифовального круга

7в гнезде 4 шпинделя 1 предотвращает передачу на шлифовальный круг 7 вращаю-. щего момента, который был бы достаточен для преодоления возникающих при шлифовании сил, оказывающих сопротивление вращению шлифовального круга 7.

13 результате эксцентричной установки шлифовального круга 7 на шпинделе 1, на последний воздействуют радиальные усилия, которые проявляются в форме сильных вибраций ручной шлифовальной машины. Величина этих радиальных сил или дисбаланса зависит от массы эксцентричного круга 7 и его установки, радиуса а траектории и числа оборотов инструментального шпинделя 1. Так как у ручной шлифовальной машины число о боротов очень велико, например, порядка 2QOOQ об/мин, дисбаланс может быть очень значительным и эксплуатация, машины становится невозможной.

Для компенсации дисбаланса смежный со шлифовальным кругом 7 конец инструментального шпинделя 1 снабжен служащим а качестве первого дебзланса участком 12. большего диаметра, который расположен эксцентрично относительно оси 5 шпинделя 1 с таким расчетом, что создает радиальную силу, противоположную дисбалансу, вызываемому шлифовальным кругом 7. Таким образом, ось 13 участка 12 находится на стороне.оси 5 шпинделя 1, противоположной стороне, оси 6 шлифовального круга 7, на той же пересекающей ось шпинделя 1 прямой, образующей ось симметрии 14. Далее инструментальный шпиндель 1 имеет на противоположном шлифовальном кругу 7 конце участок 1.5 меньшего диаметра, который расположен с небольшим эксцентриситетом относительно оси 5 шпинделя 1. однако с такой же идеей, что и шлифовальный круг 7. Этот меньший участок позволяет при работе шпинделя 1 тонкую настройку на

заданную величину дисбаланса, определяемого эксцентриситетами участков 12. 15. Кроме того, машина снабжена вторым

16и третьим 17 дебалансами, выполненны- ми в виде двух идентичных шайб с эксцентричными отверстиями, установленных с возможностью поворота друг относительно друга. Второй 16 и третий 17 дебалансы расположены последовательно по оси на

цилиндрическом среднем участке шпинделя 1. Из-за эксцентричного отверстия они имеют эксцентричный относительно оси 5 шпинделя 1 центр тяжести, чье положение может перемещаться за счет поворота дебалансов 16,17 по концентричной относительно оси 5 круговой траектории, Дебалансы 16, 17 с помощью радиально проходящих установочных винтов 18,19 могут быть установлены в любое угловое положение относительно шпинделя 1 и таким образом также к оси симметрии 14, соединяющей оси 5,6,13. Чтобы иметь возможность определения положения дебалансов 16, 17. их периметр снабжен шкалой 20, с которой

взаимодействуют имеющиеся на окружности шпинделя 1 штриховая маркировка 21 и штриховая маркировка 22, нанесенная на

верхнюю сторону участка 12. Штриховые маркировки 21, 22 лежат в плоскости, определяемой осью симметрии 14 и осью 5.

Как упоминалось выше, радиальная сила, создаваемая эксцентричной массой, зависит от массы m эксцентричных частей, расстояния центра тяжести г от оси вращения и числа оборотов. Если выразить обычным образом число оборотов через угловую скорость ш, то радиальная сила будет предо

ставлена выражением К тп г м . Так как при работе машины угловая скорость со,всех приводимых шпинделем 1 частей будет одинакова, ее можно не учитывать. Поэтому создаваемая одним из дебалансов 16,

17радиальная сила пропорциональна произведению т.г. Если оба дебаланса 16, 17 установлены таким образом, что их центры лежат симметрично относительно оси симметрии 14.и с осью симметрии 14 образуют угол а, то результирующая радиальная сила пропорциональнакоэффициенту К 2 m r cos a , (фиг.4). При этом представляет интерес, что для угла а меньше 90° радиальная сила, пропорциональная К складывается с радиальной силой, которая создается участком 12 с массой т0 и расстоянием Го от центра тяжести до оси 5. Однако, если дебалансы 16. 17 установлены в положении, при котором угол а больше 90°, то результирующая К обоих компонентов m, r направлена в противоположную сторону по отношению к

радиальной силе, создаваемой участком 12, так что эта радиальная сила уменьшается, Таким образом простым поворотом дебэ- лансов 16.17 можно компенсировать дисба- лансы, большие или меньшие, чем дисбаланс, компенсируемый только за счет наличия участка 12. Таким образом, получается широкий, представленный на фиг.5 диапазон вариации от m 0 г 0 - 2 m г дот г - 2 m г. При этом особое преимущество заключается в том,что с помощью поворотных дебалансов 16, 17 очень просто осуществляется очень тонкая компенсация любого лежащего внутри названной области дисбаланса. Шкалы 20 включают данные о положениях, соответ- ствующих определенным шлифовальным кругам и/или шлифовальным материалам. Кроме того, шкалы 20 облегчают точно симметричную установку дебалансов 16, 17 по отношению к оси симметрии14.

Согласно представленному на фиг.6 варианту дебалансы 16, 17 выполнены в виде грузов различной массы, которые на своих концах, обращенных к шпинделю 1, имеют не показанные на чертеже резьбовые цапфы, которыми дебалансы 16. 17 ввинчены в соответствующие резьбовые отверстия 23, 24, выполненные по периметру шпинделя 1. При этом дебалансы. 16, 17 имеют такое различие по массам, что перемещение деба- ланса 17 малой массы по всему диапазону вариации приблизительно 180° соответствует перестановке дебаланса 16 большей массы с одной позиции в другую, так что путем выбора положения обоих дебалансов возможна очень тонкая балансировка, хотя дебалансы могут перемещаться только на дискретную величину. ПРИ этом можно так- же поступать так, что резьбовые отверстия 23 для дебаланса 16 большей массы будут соответствовать различным шлифовальным кругам, а дебалансы 17 малой массы будут служить для компенсации дисбаланса, обусловленного применением различных шлифовальных материалов. Резьбовые отверстия 23, 24 снабжены маркировкой 25, 26 в форме цифр, букв и других символов, которая обеспечивает подбор соответству-

ющего положения ввинчиваемых дебалансов 16, 17 в зависимости от применяемых шлифовальных кругов и/или шлифовальных материалов.

Фиг.6 показывает шпиндель 1 и шлифовальный круг под углом зрения, перпендикулярным относительно оси симметрии 14 на фиг.4, аналогично сечению на фис-1, так что видны только дебалансы 16, 17, расположенные с одной стороны находящейся в .плоскости чертежа оси симметрии. Поэтому понятно, что на не видимой на фиг.6 обратной стороне имеется такое же расположение дебалансов 16, 17. Поэтому внимание должно быть уделено тому, чтобы попарно имеющиеся дебалансы 16,17 были расположены симметрично относительно упомянутой оси симметрии.

Формула изобретения

1.Ручная шлифовальная машина, содержащая инструментальный шпиндель, шлифовальный инструмент, установленный с эксцентриситетом относительно инструментального шпинделя, два эксцентрично установленных дебаланса, один из которых жестко закреплен на инструментальном шпинделе, а второй установлен на инструментальном шпинделе с возможностью поворота вокруг него, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества шлифования при работе с абразивными кругами разного типоразмера ., машина снабжена третьим дебалансом, установленным на инструментальном шпинделе с возможностью перемещения относительно второго дебаланса.

2.Машина по п.1,отличающаяся тем, что второй и третий дебалансы выполнены в виде двух идентичных шайб с эксцентричными отверстиями, установленных с возможностью поворота одна относительно Другой.

3.Машина по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что второй и третий дебалансы выполнены в виде грузов различной массы, предназначенных для установки в отверстиях, выполненных на наружной поверхности инструментального шпинделя.

Использование: ручная машина позволяет производить шлифовальные работы с. абразивными кругами различного типоразмера. Сущность изобретения: ручная шлифовальная машина содержит инструментальный шпиндель 1, шлифовальный инструмент 7 и эксцентричные деба- лансы 12,16,17. Шлифовальный инструмент 7 установлен с эксцентриситетом относительно инструментального шпинделя 1. Де- бэланс 12 жестко закреплен на шпинделе 1, а дебалансы 16,17 установлены на шпинделе 1 с возможностью поворота вокруг него. Дебалансы 16, 17 могут быть выполнены в виде двух шайб с эксцентричными отверстиями или в виде грузов различной массы, устанавливаемых в отверстия, выполненные на наружной поверхности инструментального шпинделя. При работе различными абразивными кругами за счет возможности перемещения дебалансов 16, . 17 относительно неподвижного дебаланса 12 добиваются устранения вибрации ручной машины. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (Л с

w

pt/&2

21

Фиг.3

14

К 4

т0г0+2тг- т0 г0 + т г т0г0 гп0г0- т г

15

тгч/ ...Кг 2 т г. cos a

щ.Ф-

/ т0г0 /т0г0+2т

Фиг.4

1834788

а ;-Л.

Vi

Г

Ъь с d ej f/gh Ц / оооо 90 а о ay

о о 6

17

д ж жущ

/1

24 1

Г

h Ц / о ay

12

Л

Фиг.6