Устройство для дозирования полых заготовок при резке Советский патент 1982 года по МПК B23D33/12 

/(г и УО - соответственно, постоян ный коэффициент и зна чение линейного иара метра эталонной детали заданного объема, определяющие площадь ее отверстия 2 /Са W в поперечном сечении; bo - длина эталонной детали заданного объ&ыа; ig„ , , постоянный коэффициент. равный отнощению величины смещения по высоте полой заготовки наивысщей точки в поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющегоплощадь этого отверстия, вызвавщему это смещение;К4 -Т- - постоянный коэффициент, а равный отнощению величины смещения по высоте полой заготовки наивысщей точки в поперечном сечении ее наружной боковой поверхности к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в этом сечении,вызвавщему это смещение; Къ т - постоянный коэффиt- dциент, равный отнощению величины смещения по высоте полой заготовки наивысщей точки в поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в поперечном сечении, вызвавщему это смещение;RI к Rz - соответственно плечо рычага, обращенное к поверхности взаимодействия клина с полыми заготовками, И плечо рычага, взаимодействующее с клином. Клин установлен с возможностью взаимодействия своей поверхностью с боковой наружной поверхностью полой заготовки, при этом поверхность клина наклонена к горизонтали под углом а, определяемым следующей зависимостью; К,К,(К,а,-К,и,-) а arctg 2Ь,(К,К,а, + К,К,и,) а величину плеч рычага определяют по следующему соотнощению: АЗ2к,и,ь, R,-K,(K,,U,) Изобретение поясняется чертежами на примере установки на призматической направляющей длинномерной заготовки кольцевого поперечного сечения. На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства при взаимодействии наклонной поверхности клина с отверстием полой заготовки эталонного поперечного сечения; на фиг. 2 - то же, при взаимодействии наклонной поверхности клина с наружной боковой поверхностью полой заготовки эталонного поперечного сечения. Устройство для дозирования полых заготовок при резке, содержит направляющую 1, имеющий хвостовик 2 клин 3, установденный с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль направляющей 1 по направляющей опоре 4, и двуплечий рычаг 5, И|Меющий взаимноперпендикулярные плечи. Одно из плеч двуплечего рычага 5 снабжено роликом 6 и обращена к поверхности взаимодействия клина 3 с полыми заготовками, а другое - через ролик 7 соприкасается с клином 3. Клин 3 с помощью пружины 8 поджимается двуплечим рычагом 5 в направлении к устанавливаемой на направляющей 1 полой заготовке с осевым отверстием 9 и в исходном положении поджат своим хвостовиком 2 к направляющей опоре 4. При этом возможны два конструктивных варианта. В первом случае (см. фиг. 1) поверхность взаимодействия клина 3 с полыми заготовками 9 обращена к внутренней поверхности их отверстий и наклонена к направлению их установки под углом К,(, - К,и,-) а arctg 2К,и,Ьо а плечи двуплечего рычага 5 выполнены в соответствии с формулой R, 2Ь,(К,К,а, - fi,K,U,} R, ЛзЛ-ДЛ.ао - 1{,и,-) о втором случае (см. фиг. 2) поверхность заимодействия клина 3 с полыми загоовками 9 обращена к боковой наружной иг. правд еих поверхности и наклонена нию их установки нод углом /{я/Г,(Л ,а„2 ) сс - arctgf 2&о( -г ЛзЛо /о) а плечи двуплечего рычага 5 выполнены в соответствии с формулой 2К,и,Ь, К,(К,а - К,и,) Настраивают устройство следующим образом. По направляющей 1 выдвигают за плоскость отделения от длинномерных заготовок деталей OOi эталонную полую заготовку с осевым отверстием 9, площадь поперечного сечения которой равна SQ на величину длины bo эталонной детали заданного объема VQ, определяемую формулой К,а,-К.,и, В этом полол :ении эталонной полой длинномерной заготовки 9 с ней вводят в соприкосновение клин 3, а точку поворота двуплечего рычага 5 располагают и закрепляют в таком месте плоскости базирования по направляющей 1 геометрических осей длинномерных заготовок 9, чтобы при соприкосновении его роликов 6 и 7 соответственно с боковой поверхностью эталонной заготовки 9 и с клином 3 наблюдалась бы параллельность плеч двуплечего рычага 5 соответственно боковой и торцовой взаимно перпендикулярным поверхностям эталонной заготовки 9. Работает устройство для дозирования полых заготовок при резке следующим образом. Заготовку 9 с осевым отверстием перемещают по направляющей 1 к клину 3. При этом заготовка с осевым отверстием 9 наталкивается на клин 3 и при дальнейшем перемещении, преодолевая усилие пружины 8, начинает перемещать клин 3 вдоль направляющей 1 по направляющей опоре 4 и одновременно поворачивать двуплечий рычаг 5. Перемещение заготовки 9 с осевым отверстием по направляющей 1 заканчивается, когда ролик 6 соприкоснется с ее боковой поверхностью, так как при этом дальнейший поворот двуплечего рычага 5 становится невозможным. При этом в случае взаимодействия ролика 6 с заготовкой с осевым отверстием 9 по ее поперечному сечению, площадь которого равна эталонному So K,ao -K2UQ полая заготовка 9 установится относительно плоскости отделения от нее деталей OOi, заходя за нее на эталонную bo заданной отделяемой объемной дозы УО, определяемому формулой (5). Из дифференцирования выражения (5) видно, что при постоянстве объема УО отделяемых от заготовки с осевым отверстием 9 деталей соблюдаться услоjt2Vo/{,Lo ,,, -(Л Т гтщ р- 2УоЛ,ао (, - ИЛИ с учетом того, что из формулы (5) Vo(/ iao2- C2W)&o {/обол R,a,, К,.,и, где db и dU, da - соответственно, полный дифференциал функции и дифференциалы аргументов. Для первого конструктивного варианта, предлагаемого устройства (см. фиг. 1) справедливо следующее: В случае увеличения значения UQ параметра и на величину At/ произойдет смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с клином 3 по ее высоте на величину Aig, равную A,g /СзДУ. Это смещение вызовет увеличение захода заготовки с осевым отверстием 9 за плоскость OOi, то есть - длины отделяемой от нее детали bo, на величину Ai6 равную В случае увеличения значения UQ параметра а на величину Да произойдет смещение точки взаимодействия наружной боковой поверхности заготовки 9 с роликом 6 по высоте заготовки 9 на величину Дс, равную Дс (10) и одновременно смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с клином 3 по ее высоте на величнну 2g .(ИУ При этом на величину Дс также переместится ось вращения ролика 6, что вызовет смещение двуплечего рычага 5 на угол ф, синус которого выражается через приращение Дс и длину нлеча рычага RI, взаимодействующего с нарул ной боковой поверхностью заготовки 9, равенством sin 9 - Через синус угла поворота двуплечего рычага 5 и длину плеча рычага 2, взаимодействующего с клипом 3, определяется, вызванное этим увеличение Да значения «о параметра а, перемещение вдоль направляющей 1 оси вращения ролика 7, а следовательно, перемещение клина 3, которое вызовет уменьшение на эту же величину захода заготовки 9 за плоскость OOi, то есть - длины отделяемой от нее дозы bo. Величина этого приращения Дгй определяется выражбнием Azb ф или с учетом равенств (10) и (12) выражение (13) принимает вид R.,f{,a Знак минус в формулах (13) и (14) означает, что приращение Д2& по сравненню с приращением Дс, определяющим sin ф и с приращением Да - противоположного знака. Вызванное же приращением Да смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с клином 3, определяемое выражением (И), вызовет увеличение захода заготовки 9 за плоскость OOj, т. е. - длины отделяемой от нее детали Ьо на величину Дз&, равную ..Ь is я Полное приращение Д6, вызванное приращениями Д(У и Да, выражается суммой равенств (9), (14) и (15) и равно ДЬ . + -Д::) Аа (16) или с учетом равенств (1) и (2) выражение (16) принимает вид

к.и.ь.

ДУЛхОо

(17)

Да К,а,-К,и,

(22)

Д2& Ri sin ф2,

которое с учетом равенства (21) имеет вид

/,Л,Да

(23) Д, Для второго конструктивного варианта устройства (см. фиг. 2) справедливо следующее. В случае увеличения значения UQ параметра и на величину произойдет смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с роликом 6 по высоте заготовки на величину , определяемую равенством (8). При этом на величину Д также переместится ось вращения ролика 6, что вызовет смещение двуплечего рычага 5 на угол фь синус которого выражается через приращение Д1 и длину плеча рычага RI, взаимодействующего с отверстием заготовки 9, равенством sm о, Через синус угла поворота двуплечего рычага 5 и длину плеча 2, взаимодействующего с клином 3, определяется вызванное этим увеличением U, перемещение вдоль направляющей 1 оси вращения ролика 7, а следовательно смещение клина 3, которое вызовет увеличение на эту же величину смещения длины отделяемой от заготовки дозы Ьо. Величина этого приращения Alb определяется вырал :ением Д1& ,(19) которое с учетом равенств (8) и (18) принимает вид к.,к,и к В случае увеличения значения UQ параметра а на величину Да произойдет смещение точки взаимодействия наружной боковой поверхности заготовки 9 с клином 3 по ее высоте на величину Дс, определяемую равенством (10), и одновременно смещение точки взаимодействия отверстия заготовки 9 с роликом 6 по высоте заготовки 9 на величину Azg, определяемую равенством (И). Смещение вызовет поворот двуплечего рычага 5 на угол фз, синус которого определяется равенством Кг, S) п ср, ( 1) и, следовательно, смещение клина 3 вдоль направляющей 1, вызывающее увеличение длины bo отделяемой от заготовки 9 дозы на это смещение Д2б, определяемое выражениемСмещение Ac, вызванное приращением . а, уменьшит заход заготовки е осевым отверстием 9 за плоскость ООь то есть дли- ну отделяемой детали Ьб на величину Дз&, определяемую равенством Знак минус в равенстве (24) означает, что приращение АзЬ по отнощению к приращению Да противоположного знака. Полное приращение ДЬ, вызванное приращениями Да и Да выражается суммой : равенств (20), (23) и (24) и равно ЛУ + f % - - )Да (25) ШЛИ с учетом равенств (3), (4) вырал ение (25) принимает вид выражения (17). Так как линейный параметр а и линейный параметр U, определяющие площадь гпоперечного сечения заготовок 9, имеют небольщие изменения Да и AU, лежащие в пределах их допусков, то полное приращение АЬ может быть заменено полным дифференциалом db, т есть можно прифавнять выражение (17) к выражению (7), а это означает, что при изменениях параметров а и и в пределах их допусков предлагаемое устройство обеспечивает сохранение постоянства объема VQ отделяемых от заготовок с отверстием 9 деталей. Предлагаемое устройство повыщает. точность объема отделяемых деталей, об.ладает конструктивной простотой и несложно в изготовлении. Формула изобретения 1.Устройство для дозирования полых заготовок при резке, содержащее направляющую и упор, смонтированный с возможностьювозвратно-поступательногоперемещения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности получаемых заготовок, оно снабжено двуплечим рычагом с взаимно перпендикулярными плечами, а упор выполнен в виде клина, при этом одно из плеч двуплечего рычага размещено с возможностью взаимодействия с клином в направлении торца полой заготовки, а другое плечо двуплечего рычага и поверхность клина, взаимодействующая с торцовой частью заготовки, обращены друг к другу. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а :о щ е с-ся тем, что клин установлен с возможностью взаимодействия своей поверхностью с внутренней поверхностью полой заготовки, при этом поверхность клина наклонена к горизонтали под углом а, определяемым следующей зависимостью К.,(К,а,,У, 2К,и,Ь, рычага определяют по нощению K,K,a, + K,K:,U, ,(К,а, - К, и,} соответственно постоянный коэффициент и значение линейного параметра эталонной детали, заданного объема, определяющие площадь 5i KiCto, ограниченную контуром наружной боковой поверхности образцовой детали в поперечном сечении; соответственно, постоянный коэффициент и значение Л1инейного. пара метра эталонной детали заданного объема, определяющие площадь ее отверстия 52 /С2W в поперечном сегаении; длина эталонной детали заданного объема; ОСТОЯННЫЙ коэффициент, равный отношению величины смещения по высоте заготовки наивысшей точки в поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющегоплощадь этого отверстия, вызвавшему это смещение;ПОСТОЯННЫЙ коэффициент, равный отношению величины смещения по высоте заготовки наивысщей точки в поперечном сечении ее наружной боковой поверхности к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в этом сечении,вызвавшему это смещение; осгояниыйкоэффициент, равный отнощению величины смещения по высоте заготовки наивысшей точки в

поперечном сечении ее отверстия к изменению параметра, определяющего площадь, ограниченную контуром наружной боковой поверхности в поперечном сечении, вызвавщему это смещение;

и 2 - соответственно плечо рычага, обращенное к поверхности взаимодействия клина с заготовками и плечо рычага, взаимодействующее с клином. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клин установлен с возможностью взаимодействия своей поверхностью с боковой наружной поверхностью

полой заготовки, при этом поверх-иость клина наклонена к горизонтали под углом ее, определяемым следующей зависимостью

. - arct зЯ.(Я,ао - К,и,} - ЧЬ,(К,К,а, + К,К, - СУ о)

а величину плеч рычага определяют по следующему соотношению

2К,и,Ь,

K,(K,a,-K,U,Y информации, принятый

во

внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 330918, кл. В 23 D 33/12, 1970 (прототип).