УСТРОЙСТВО для КРЕПЛЕНИЯ СТАНИН Советский патент 1971 года по МПК F16M5/00 

Изобретение относится к области общего машиностроения.

Известно устройство для крепления станин станков на бетонном фундаменте, содержащее вмонтированную в фундамент опорную плиту, соединенную со станиной при помощи болтов для уменьшения контактной податливости.

Составные части станины жестко притягиваются друг к другу болтовыми соединениями с горизонтальным расположением осей. Соединение стыка болтами производится по верхней и боковым стенкам станины. При этом составная станина работает, как неразъемное соединение и в ней возникают температурные деформации, пропорциональные длине составной станины и перепаду температур.

Такая установка металлорежущих станков на фундаменте имеет недостаток, выражающийся в том, что возникают искривления станин в горизонтальной и вертикальной плоскостях из-за температурных деформаций.

Температурные деформации обусловлены разностью температур сравнительно быстро нагреваемой (или охлаждаемой) окружающим воздухом станиной и медленно изменяющейся температурой фундамента. Этот недостаток особенно сказывается на точности обработки прецизионных станков с длинными станинами порядка 10 м и более, например, в крупных продольно-шлифовальных станках.

На станках с длинными станинами величина температурных деформаций достигает значительных величин.

Например, при возникновении перепада температур фундамента и станины на 5°С, станина длиной 16 м удлиняется (или укорачивается) на величину 0,7-0,9 мм. При изменении длины станины от колебания температуры происходит проскальзывание ее подошвы по контактирующей поверхности баш.маков. Возникающая при STOM сила трения

зависит от натяжения фундаментных болтов и

веса станка.

Следует заметить, что сила натяжения фундаментных болтов не бывает одинаковой изза того, что бетон упруго-пластический материал, и его пластические деформации зависят от фактических удельных давлений в зоне соединения башмака с бетоном фундамента

от времени. Поэтому сила трения между подошвой станины и башмаком имеет разброс по величине.

Таким образом, сила трения между подощвой станины и башмаками создает изгибающие моменты относительно центров тяжести поперечного сечения станины в горизонтальной и вертикальной плоскости. Изгибающие моменты зависят от величины силы трения, а в горизонтальной плоскости от неравномерности их величины.

Целью изобретения является конструктивное усовершенствование башмаков, которые позволили бы сохранить на станине прямолинейность, при изменении ее длины, возникающей от появления изменений перепада температуры между станиной и фундаментом, а также уменьпление температурных напряжений в средней части станины при больших ее длинах, когда станина изготовляется составной из нескольких частей. При этом температурные напряжения можно ограничить наперед заданной величиной.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство снабжено по числу болтов, башмаками, состояш,ими из двух свинченных между собой наружной и внутренней втулок, охватываюш,их болт, причем на наружной втулке установлена сферическая шайба, взаимодействуюш,ая с выполненной в ней сферической выемкой, а внутренняя втулка имеет шарнирное основание, входящее в сферическую выемку, выполненную на опорной плите. Болт в нижней части, входящей в фундамент, установлен в изоляционной трубке.

Для уменьшения изгибающих моментов и деформаций средней части станины ее стыки выполнены подвижными.

На фиг. 1 - показана станина; на фиг. 2- вид узла I в увеличенном масштабе (изображений) то же, сечения по А-А, Б-Б, В-В и узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вид Г на фиг. 2.

Станина имеет три составные части 1, 2 и 3.

Стыки составных частей станин выполняются одноступенчатой формы с расположением горизонтальной плоскости ступеньки по центру тяжести поперечного сечения станины. По горизонтальным площадкам стыка составные части прижаты друг к другу болтами 4 с определенным заранее заданным усилием.

Вертикальные площадки ступенчатого стыка устанавливаются друг относительно друга с определенным зазором, достаточным для компенсации температурных деформаций.

С целью исключения утечки через стык масла стык уплотняется упругими прокладками, например, из маслостойких резин. Для предотвращения поперечного смещения составных частей станины они соединены друг с другом при помощи шпонки 5.

Для облегчения выставки направляющих станины на прямолинейность, предусматривается установка болтов 6 по боковым станкам Станины.

После окончания выставки станины болты ослабляются.

Башмак состоит из свинчиваемых втулок 7 и 8. Втулка 8 имеет снизу фланец, к которому жестко прикреплен полуцилиндр 9, сопрягающийся своей наружной поверхностью с цилиндрической канавкой, выполненной в опорной плите W, залитой в бетон фундамента. На верхнем торце втулки 7 выполнена шаровая лунка, с которой сопряжена шайба 11 с шаровым торцем. Втулка 7 и шайба //

образуют шаровой шарнир. Такое конструктивное выполнение обеспечивает плотное прилегание опорной поверхности стаиины 12 через шайбу 11 к втулке 7. Сквозь детали качающегося бащмака и опорную плиту 10 пропущен фундаментный болт 13 (см. фиг. 2, сечение по Б - .Б, показана только верхняя часть его, а нижняя часть, забетонированная в фундаменте, не показана).

Для облегчения разворота качающегося башмака стержень фундаментного болта 13 на определенной длине изолирован от фундамента трубкой 14. Зазор между внутренним

диаметром трубки и стержнем фундаментного болта должен быть больше максимально возможной деформации станины.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При температурных деформациях станины и бетона фундамента проскальзывание опорной плоскости станины по верхней плоскости башмака не происходит, как это имеет место в обычных существующих конструкциях бащмаков, а происходит поворот башмака вокруг цилиндрической формы детали (полуцилиндра 5), установленной внизу башмака. Усилие для поворота башмака необходимо в несколько раз (7-8) меньшей величины по

сравнению с усилием проскальзывания опорной плоскости станины по верхней поверхности башмака. При повороте башмака происходит проскальзывание также и в верхнем шарнире, образованном сферической шайбой

и торцовой поверхностью гайки башмака.

Для уменьшения сил трения в шарнирах, поверхности шарнирных элементов целесообразно сульфидировать или покрывать тонким слоем других материалов, имеющих низкий

коэффициент трения.

Предмет изобретения

1.Устройство для крепления станин к фундаменту, содержащее вмонтированную в фундамент опорную плиту, соединенную со станиной при помощи болтов, отличающееся тем, что, с целью сохранения прямолинейности станины при изменении ее длины от перепада

температур, оно снабжено по числу болтов башмаками, состоящими из двух свинченных между собой наружной и внутренней втулок, охватывающих болт, причем на наружной втулке установлена сферическая шайба, взаимодействующая с выполненной в ней сферической выемкой, а внутренняя втулка имеет шарнирное основание, входящее в сферическую выемку, выполненную на опорной плите.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что болт в нижней части, входящей в фундамент, установлен в изоляционной трубке.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения изгибающих моментов, станина выполнена из нескольких частей,

А-А

|fi

fi-6

Узел