Аэростатическая опора для уровновешивания объектов Советский патент 1980 года по МПК G01M1/38 F16F9/02 

1

Изобретение относится к области уравновешивания объектов, например пиноли координатно-измерительной машины, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения.

Известно устройство для уравновешивания пиноли, содержашее цилиндрический корпус, связанный с ним патрубок для подвода сжатого воздуха, направляюш;ие и поршень со штоком 1.

Уравновешиваюш.ая сила в устройстве создается сжатым воздухом, подводимым через отверстие корпуса, связанного с патрубком, и вытекающим из него через зазор между корпусом и поршнем, расположенным в нем.

Недостатком устройства является то, что сжатым воздухом, вытекаюшим из корпуса, не создается сплошная воздушная пленка между поршнем и корпусом. При перемеш,ении пор - контактирует с корпусом. Вследствие этого возникают переменные силы трения. Изменение расхода воздуха через зазор между поршнем и корпусом, возникающее при угловом и радиальном колебании поршня, нарушает постоянство уравновешивающей силы, из-за чего появляются переменные силы, действующие на пиноль и ее привод, вызывающие изменения положения и перекосы пиноли в процессе измерения. Это является причиной погрешностей измерения, особенно в прецизионных координатно-измерительных машинах с аэростатическими опорами, которые обладают меньшей жесткостью по сравнению с другими типами опор.

Наиболее близкой по технической сушности к изобретению является аэростатичеекая опора для уравновешивания пиноли координатно-измерительной машины, содержашая цилиндрический корпус, имеющий патрубок для подвода сжатого воздуха и направляющие с радиально расположенными дросселирующими отверстиями, сообщающимися с патрубком, и поршень со штоком, связываемый с уравновешиваемым объектом 2. Поршень со штоком перемещается по направляющим в корпусе, при

этом между поршнем и корпусом имеется постоянный зазор, через который постоянно удаляется воздух, подаваемый в корпус через дросселирующие отверстия. Для создания воздушной подушки необходимо постоянно Подавать в корпус сжатый воздух, что увеличивает его расход. Невозможность создания постоянной вакуумной в корпусе снижает точность уравновешивания.

Целью изобретения является повышение точности уравновешивания и уменьшение расхода сжатого воздуха. .

Для этого в каждой направляюш,ей выполнено центральное коническое отверстие с большими диаметрами, обраш,еннымн друг к другу, а оси радиальных отверстий каждой направляюш;ей смеш,ены в сторону большего диаметра центрального отверстия.

На чертеже изображена аэростатическая онора, содержащая цилиндричес-кий корпус 1, имеющий натрубок 2 для нодвода сжатого воздуха, регулирование которого осуществляется с номощью регулятора 3, и направляющие 4, 5 с радиально расположенными дросселирующими отверстиями 6, 7, сообщающимися с патрубком 2. Опора содержит также порщень 8 со щтоком 9, связываемым с уравновешиваемой панелью (не показана). В каждой направляющей выполнено по центральному коническому отверстию, соответственно 10 и 11, с большими диаметрами, обращенными друг к другу, а оси радиальных отверстий 6, 7 направляющих 4, 5 смещены в сторону большего диаметра центральных отверстий 10, И. Опора содержит также заслонку 12, размещенную на корпусе 1 и перекрывающую отверстие 13 направляющей 4 для удаления воздуха из цилиндрического корпуса 1.

Опора обеспечивает работу по уравновешиванию пиноли следующим образом.

Подводимый из магистрали сжатый воздух поступает в патрубок 2 и через дроссе-. лирующие отверстия 6, 7 распределяется по коническим отверстиям 10 и 11 направляющих 4 и 5, через которые воздух вытекает в полость корпуса между направляющими 4, 5 и создает в ней избыточное давление, в результате чего в полости создается воздушная подущка. Избыточное давление воздуха в полости корпуса, взаимодействуя с цилиндрами поршня 8 и штока 9 создает направленную вверх уравновешивающую силу пиноли. Величина данной силы регулируется изменением давления воздуха.

подводимого в патрубок 2, и расхода возлуха, вытекающего из полости корпуса 1. Расход воздуха регулируется изменением площади поперечного сечения отверстия 13 при помощи заслонки 12. Размеры дросселирующих отверстий и конических зазоров между направляющими поршня и штока выбираются из расчета образования устойчивой воздушной подущкрг в полости

корпуса.

Аэростатическая опора для уравновешивания объектов, например пиноли координатно-измерительных машин, позволяет повысить точность уравновешивания за счет

образования устойчивой воздушной подущки в полости корпуса, а также уменьшить расход сжатого воздуха за счет выполнения центральных конических отверстий в направляющих и смещения осей радиальных отверстий в направляющих в сторону большего диаметра центрального отверстия.

Формула изобретения

Аэростатическая опора для уравновешивания объектов, например пиноли координатно-измерительной машины, содержащая цилиндрический корпус, имеющий патрубок для подвода сжатого воздуха и нанравляющие с радиально расположенными дросселирующими отверстиями, сообщающимися с патрубком, и поршень со штоком, связываемый с уравновешиваемым объектом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности уравновешивания и уменьшения расхода сжатого воздуха, в каждой направляющей выполнено центральное коническое отверстие с большими диаметрами, обращенными друг к другу, а оси радиальных отверстий каждой направляющей смещены в сторону большего диаметра центрального отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экснертизе

1. Патент США № 3831283, кл. G 01 В 5/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 324424, кл. F 16F 3/02, 1970 (прототип).

г