Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4137
.pdf
На рис. 15 показан вид снизу режущего инструмента, изображенного на рис. 14.
На рис. 16 представлен перспективный вид подвижного держателя инструмента.
На рисунках 17, 18 и 19 показан подробный способ выполнения шлифовки на косозубой шестерне.
На рис. 20 представлено схематическое изображение спирали, описанной на цилиндре.
На рис. 21 показан вид с торца двух зацепляющихся эвольвентных прямозубых шестерен.
На рис. 22 представлена схематическая иллюстрация главного кулачка и взаимодействующих роликов, а на
рис. 23 — детальная схема блока скольжения.
Обращаясь более подробно к чертежам с помощью порядковых номеров, 1 обозначает основное основание,
поддерживающее отливку, на которой с помощью болтов 3 крепится верхний блок 2. Верхний опорный блок
снабжен двумя выступающими вверх частями 4 и 5, которые удерживают соответственно разрезной
регулируемый подшипниковый элемент 6 и подшипниковый элемент 7.
Опорный элемент 7 снабжен внутренним отверстием 8, аналогичное внутреннее отверстие предусмотрено в
опорном элементе 6 для вращательного крепления шпинделя 9, который удерживается от осевого
перемещения контргайками 10 и 11, взаимодействующими соответственно с крепежной гайкой 12 и шайбой
13.
Эти контргайки 10 и 11 навинчены на резьбу 14, а левый конец шпинделя 9 сделан немного больше правого
конца, как показано на рис. 3, так что шпиндель можно вставить слева внутрь подшипниковых элементов.
На подшипниковом элементе 7 с возможностью колебательного вращения установлена сегментная шестерня
15, а аналогичная сегментная шестерня 16 установлена с помощью подшипниковой крышки 17 на опорном
элементе G1. К опорному элементу 7 с помощью съемных штифтов или болтов 18 жестко прикреплен кулачок
19, а аналогичный кулачок 20 жестко прикреплен к опорному элементу 61. Эти кулачки имеют форму, которая
будет более подробно описана ниже. Таким образом, как видно из рис. 2, кулачки, верхний опорный блок и
подшипниковые элементы 6, 61 и 7 жестко соединены между собой и служат основной опорой для шпинделя и
зубчатых передач.
Обратимся теперь к рис. 3. Видно, что правый конец шпинделя 9 снабжен меньшей цилиндрической опорной
поверхностью 21, на которой свободно установлен направляющий блок 22, имеющий внутреннее отверстие
23 и верхнюю и нижнюю опорные поверхности 24.
Цилиндрическое отверстие 23 может располагаться посередине между верхней и нижней опорными
поверхностями, но предпочтительно ближе к одной из них, чем к другой, чтобы блок скольжения можно было
перевернуть и нарезать шестерни с двумя разными диаметрами базовой окружности. Если используется
эталонная кулачковая поверхность с другим базовым диаметром, отличным от кулачка 19, и она заменяет
кулачок, легко отсоединяемый от верхнего опорного блока, необходимо использовать другой направляющий
блок или перевернуть показанный направляющий блок так, чтобы держатель инструмента находился в
правильном положении относительно обрабатываемой шестерни. Направляющие 31 и 32 на левом конце
шпинделя также подлежат замене. Когда диаметр левого конца шпинделя 9 равен диаметру базовой
окружности шестерни, нарезанной станком, шпиндель будет катиться без проскальзывания в направляющих
31, 3'-'.
Если на одном станке необходимо нарезать несколько шестерен с различными базовыми окружностями,
шпиндель будет катиться и скользить по направляющим, если базовая окружность шестерни не соответствует
диаметру шпинделя в точке его крепления в направляющих.
Опорные поверхности 24 и 25 работают в прямых параллельных направляющих 26 и 27, которые жестко
прикреплены с помощью съемных болтов и штифтов 28 к правому концу 29 держателя инструмента 30. Левый
конец шпинделя 9 (см. рис. 1) установлен таким образом, чтобы свободно перемещаться в прямых
параллельных направляющих 31 и 22, прикрепленных к левому концу 33 подвижного держателя инструмента,
тем самым ограничивая движение держателя инструмента в одном смысле — в его колебаниях. К левому
концу шпинделя 9 (см. рис. 3) прикреплен тормозной барабан 34, зубчатое стопорное колесо 30, храповое
колесо 36 и распорный диск 37, полные характеристики которых будут описаны позже. Тормозной барабан 34
жестко соединен со шпинделем, а детали 35, 36 и 37 крепятся к тормозному барабану сквозными болтами 38,
ввинченными в него. Резьбовой заглушечный элемент 42 снабжен внутренней резьбой, которая входит в
зацепление с внешней резьбой болта 43. Элемент 42 снабжен конической частью 44, которая
взаимодействует с коническим седлом на конце шпинделя.
Болт 43 проходит насквозь через шпиндель 9 и слегка выступает из его левого конца, где он удерживается
гайкой 40 и шайбой 41, тем самым фиксируя заглушку 42 на шпинделе. На конце элемента 42 установлен
скользящий распорный элемент 45, который плотно входит в цилиндрический подшипниковый элемент 21 и
прилегает к нему. На конце элемента 42 аккуратно установлен зажимной элемент 46, а распорный элемент 45
и зажимной элемент 46 предназначены для жесткой фиксации заготовки зубчатого колеса между ними на
элементе 42, закрепленном на шпинделе 9. Заготовка зубчатого колеса, изготовленная методом черновой
обработки, жестко удерживается в нужном положении при затягивании гайки 47, при этом следует понимать,
что гайка 47 навинчивается на резьбу, предусмотренную на конце элемента 42.
Подвижный держатель инструмента 30 снабжен двумя концевыми частями 29 и 33, которые жестко
прикреплены к изогнутой отливке 48 с помощью болтов 49 и 50. Как видно на рис. 16, держатель инструмента
имеет в целом цилиндрическую или барабанообразную форму, при этом нижняя часть изогнутой отливки 48
отсутствует, что позволяет установить держатель инструмента на верхнем опорном блоке и на шпинделе. На
конце 29 держателя инструмента расположены два противоположно расположенных ролика 51 и 52, которые
постоянно соприкасаются с кулачком 19. Ролик 51 установлен таким образом, чтобы он мог перемещаться на
штифте 53, который закреплен в кронштейне 54, привинченном к боковой стороне торца 29 держателя
инструмента с помощью болтов 55. Ролик 52 аналогичным образом крепится с противоположных сторон
держателя инструмента с помощью аналогичного кронштейна 56. Аналогичные ролики предусмотрены на
противоположном конце 33 держателя инструмента с помощью аналогичных гребенок 57. Таким образом,
видно, что держатель инструмента или корпус 30 установлен на верхнем опорном блоке 2 и на шпинделе 9
посредством направляющей 22, направляющих 26 и 27 для направляющей, направляющих 31 и 32 для
противоположного конца шпинделя 9, двух кулачков 19 и 20 и роликов, установленных в держателе
инструмента.
Кулачки управляют движением держателя инструмента в одном направлении, когда держатель инструмента
колеблется, а направляющие или ползуны на противоположных концах держателя инструмента управляют
его движением во втором направлении, и вместе они приводят к перемещению держателя инструмента при
его колебании таким образом, что все точки держателя инструмента описывают кривые одинаковой формы.
Следовательно, если кривые на поверхностях главного кулачка представляют собой эвольвенты, то
практически каждая точка держателя инструмента на касательных линиях базовой окружности будет
описывать эвольвенты по мере перемещения держателя инструмента. Таким образом, каждая точка на
режущих кромках инструмента, расположенная на касательных к базовой окружности, будет описывать
эвольвентные линии.
На торце 33 держателя инструмента имеется продолговатое отверстие 58, по бокам которого закреплены
направляющие 31 и 32, а также аналогичное продолговатое отверстие 59 на торце 29 держателя инструмента.
Это необходимо для того, чтобы конец шпинделя 9 мог работать внутри него при колебании держателя
инструмента. Обращаясь к рисункам 5 и 6, видно, что при перемещении держателя инструмента из его
центрального положения, как показано на рисунке 5 и на рисунке 6,
1,
В положении, показанном на рис. 6, когда держатель инструмента находится приблизительно в конце своего
перемещения, держатель инструмента будет перемещаться относительно оси шпинделя 9, поскольку
держатель инструмента не перемещается вокруг оси шпинделя. Такое перемещение обеспечивается с
помощью направляющего блока 22, скользящего в направляющих элементах на держателе инструмента и
поворачивающегося на цилиндрическом подшипниковом элементе 21 шпинделя.
На конце 29 держателя инструмента закреплен поворотный штифт 60, на котором шарнирно установлена тяга
61, вставленная в вырез 62 на внутренней стороне концевого элемента 29, так что внутренняя поверхность
конца 29 и тяги 61 будет заподлицо с поверхностью сегмента 15. Сегмент 15 снабжен штифтом 63, жестко
прикрепленным к нему, который взаимодействует с отверстием 64 в звене 61.
Зубчатый сегмент 15 совершает колебательные движения вперед и назад вокруг оси шпинделя 9 способом,
который будет описан позже, и это движение передается на конец 29 держателя инструмента посредством
описанного выше рычажного соединения. Аналогичное звено 65 крепится с помощью аналогичных штифтов к
зубчатому сегменту 16 и концу 33 держателя инструмента таким образом, что оба конца держателя
инструмента приводятся в движение синхронно.
Конструкция кулачка 19 имеет своеобразный характер, который будет описан далее.
Обращаясь к рис. 21 и 22, цифра 66 обозначает базовую окружность, из которой формируются две
эвольвентные поверхности 67 и 68 кулачка 19. Базовая окружность 66 имеет тот же диаметр, что и базовая
окружность нарезаемой шестерни, например, двух прямозубых шестерен 69 и 70, показанных на рис. 21.
Проведя линию от точки 71 до точки 72 на рис. 22, которая соответствует точкам контакта двух роликов 51 и
52, и постоянно поддерживая эту линию касательной к базовой окружности 66, а также сохраняя постоянную
длину этой линии 71-72, поверхности кулачка 67 и 68 будут описаны путем качания линии 71-72 в
сопряженном положении относительно базовой окружности.
Из способа изготовления кулачка становится очевидно, что поверхности 67 и 68 являются эвольвентными, а
также что расстояние поперек кулачка постоянно. Поскольку противоположные стороны кулачка имеют
комплементарную кривизну, что приводит к постоянному расстоянию по всей длине кулачка, ролики 51 и 52
будут опираться на поверхности 67 и 68 во всех точках вдоль траектории движения при колебании держателя
инструмента, к которому прикреплены ролики. Поверхности 67 и 68 зафиксированы в заданном положении,
поскольку кулачок закреплен в верхнем опорном блоке. Таким образом, держатель инструмента будет
перемещаться, как показано на рис. 5 и 6, и в некотором смысле будет направляться кулачком.
Инструментальный держатель также направляется во втором направлении по верхнему опорному блоку и по
шпинделю 9 с помощью направляющего блока 22. Расстояние между верхней опорной поверхностью 24 и
нижней опорной поверхностью 25 направляющей может быть любым желаемым значением, и следует
понимать, что, поскольку направляющая 22 свободно вращается на шпинделе 9 и скользит в конце
держателей инструмента, держатель инструмента может свободно перемещаться под управлением кулачка,
но также управляется направляющей так, чтобы оси роликов 51 и 52 поддерживались в подшипниковом
положении относительно противоположных сторон кулачка.
Инструмент 73 (см. рис. 22) фиксируется в держателе инструмента во время резания; и режущая кромка 74
этого инструмента будет описывать эвольвентную поверхность, обозначенную цифрой 75, по мере
перемещения держателя инструмента из положения, соответствующего рис. 5, в положение,
соответствующее рис. 6. Эвольвентная поверхность 75 имеет ту же пропорциональную форму, то есть
является эвольвентной, что и поверхность 67, но размер эвольвенты 67 значительно больше размера
поверхности, созданной инструментом, и, следовательно, любые неточности в форме поверхности кулачка 67
будут незначительными по сравнению с неточностями, проявляющимися на поверхности 75, созданной
инструментом. Эвольвентная линия 75 продолжена, как показано на рисунке 76, чтобы более наглядно
проиллюстрировать тот факт, что поверхности имеют одинаковую пропорциональную форму. Теперь будет
видно, что при колебании держателя инструмента режущая кромка 74 инструмента будет снимать
эвольвентную поверхность, соответствующую поверхности 75 на зубе черновой заготовки шестерни, которая
удерживается в неподвижном положении на шпинделе 9.
При перемещении держателя инструмента в противоположном направлении вторая режущая кромка 77 будет
перемещаться, как показано пунктирными линиями на рис. 22, для снятия второй эвольвентной поверхности
на зубе заготовки шестерни, полученной в результате первого среза зуба. Путем соответствующего
позиционирования заготовки зубчатого колеса способом, который будет описан ниже, можно обработать все
рабочие поверхности заготовки таким образом, чтобы каждый проход осуществлялся в направлении прокатки.
В варианте исполнения, показанном на фиг. 22, в котором выполнена прямозубая шестерня, эти строгальные
бруски снимаются с торца внутрь, к основанию зуба.
Это справедливо и в случае, когда станок обрабатывает спиральные поверхности. Таким образом, станет
ясно, что резание производится в направлении вращения рабочей поверхности зуба, или, другими словами, в
направлении эвольвенты. На зубе образуется гладкая эвольвентная поверхность, и любые неровности на
поверхности, которые могли бы возникнуть при пересечении рабочей поверхности зуба, или, другими
словами, параллельно оси шестерни, полностью устраняются.
При обработке прямозубой шестерни режущая кромка инструмента располагается неподвижно параллельно
оси шестерни. Я обнаружил, что косозубую эвольвентную шестерню можно стачивать с торца внутрь, к
основанию зубьев, расположив режущую кромку инструмента под углом к оси обрабатываемой шестерни.
Теперь обратимся к рисункам.
17 В частности, на рисунках до 20 включительно, а также на рис. 12 показан способ обработки винтовой
эвольвентной шестерни, который будет описан далее. На рис. 20 изогнутая линия 78 обозначает кривую
спирали, которая может быть образована путем обертывания треугольного куска бумаги вокруг базового
цилиндра 79. Базовый цилиндр 79 имеет тот же диаметр, что и базовая окружность заготовки косозубой
шестерни, подлежащей резке, и эта базовая окружность также соответствует базовой окружности эвольвенты.
Угол винтовой линии 78 в центральной точке 80 соответствует углу, который режущая кромка 81 образует с
поверхностью 82 винтовой шестерни 83, при этом следует понимать, что инструмент, обозначенный цифрой
84 на рис. 17, удерживается на держателе инструмента таким образом, что каждая точка вдоль кромки
режущей кромки 81 качается вокруг базовой окружности так же, как инструмент качается вокруг базовой
окружности на иллюстрации на рис. 22. Таким образом, каждая точка вдоль режущей кромки 81 инструмента
на рис. 17 будет описывать эвольвентную линию на рабочей поверхности зуба.
Вследствие углового расположения режущей кромки 81, различные точки вдоль инструмента, описывающие
эвольвентные линии, в совокупности образуют спиральную рабочую поверхность на зубе. На рис. 17 показано
относительное положение инструмента и зуба, а цифра 86 указывает точку, вокруг которой режущая кромка
81 кратковременно перемещается. Точка 85, разумеется, расположена на базовой окружности, поскольку
инструмент 84 фактически действует в конъюнктивном отношении с этой воображаемой окружностью. Если
резка продолжается, точка 85 займет положение, показанное на рис. 18 под номером 86, что соответствует
положению, в котором вся рабочая поверхность полностью счищена только с одного конца зуба. Инструмент
перемещается еще дальше, так что точка 86 занимает новое положение 87, показанное на рис. 19, при этом
незавершенная часть рабочей поверхности полностью срезается.
Теперь обратимся к рис. 12. Если несколько режущих кромок расположены вплотную друг к другу, как
показано на рисунках 88 и 89, то при вращении держателя инструмента по часовой стрелке, как показано на
рисунке, режущая кромка 88 будет снимать полную рабочую поверхность на зубе 90, а режущая кромка 89
будет одновременно снимать рабочую поверхность на соседнем зубе 91. В подобных случаях достаточно
переместить держатель инструмента на большее расстояние, чем это потребовалось бы при шлифовании
одного зуба. Бритье начинается с режущей кромки. 89 после того, как режущая кромка 88 частично завершила
срез. После того как режущая кромка 88 полностью завершит резку, режущая кромка 89 продолжит снимать
стружку со своего соответствующего зуба, в то время как режущая кромка 88 будет выведена из зацепления и
полностью освобождена от снятой ею стружки.
Это станет более очевидным, если обратиться к рисункам 17, 18 и 19 и обратить внимание на траекторию
движения точки, вокруг которой мгновенно качается держатель инструмента. На практике неопровержимо
доказано, что рабочая поверхность, образующаяся при расположении режущей кромки инструмента, как
указано ранее, представляет собой идеальную спираль.
На фиг. 14 и 15 показаны подробные изображения режущего инструмента для снятия стружки с винтовых
эвольвентных зубчатых передач типа «елочка». Две режущие кромки 92 и 93 имеют клиновидную форму, как
показано на рисунке, а описанный инструмент 94 может состоять либо из одной детали, либо быть выполнен
из двух половин 95 и 96, которые могут удерживаться в правильном положении в держателе инструмента.
Независимо от конкретного типа изготавливаемой шестерни, заготовка шестерни сначала обрабатывается
путем черновой обработки зубьев любым желаемым способом, например, с помощью фрезы. Данная фреза
предпочтительно имеет такую конструкцию, которая слегка подрезает зуб ниже рабочей поверхности зуба, как
показано на рис. 17 под номером 97. Этот подрез достаточен или лишь немного превышает необходимый для
получения идеально гладкой рабочей поверхности после бритья, как показано на рис. 19 под номером 98. Для
наглядности величина подреза показана несколько преувеличенной, поскольку на практике достаточно снять
с зубьев шестерни всего несколько тысячных долей дюйма.
В представленном варианте исполнения основные кулачковые поверхности 67 и 68 имеют идеальную
эвольвентную форму, однако вполне возможно и желательно изменить форму кулачковых поверхностей,
сохраняя при этом постоянное расстояние между ними, чтобы ролики 51 и 52 постоянно по ним катились.
Разумеется, станок приспособлен и для других целей, помимо простой нарезки косозубых, прямозубых или
шевронных зубчатых передач, и может быть модифицирован для обработки рабочих поверхностей других
элементов, передающих мощность, таких как сегменты, кулачки, зубчатые рейки и т. д. Использование
роликов 51 и 52 сравнительно большого размера в местах передачи усилия обеспечивает большую опорную
поверхность и движение качения, а не скольжения, которое было бы необходимо, если бы держатель
инструмента варил непосредственно на кулачке.
На конце держателя инструмента 29 расположены две параллельные направляющие для инструмента 99,
между которыми удерживаются инструменты 84, 109 и 110. Болт 100 и зажимная пластина 101 служат для
удержания инструмента на конце держателя инструмента между двумя направляющими инструмента 99.
Регулировка положения инструмента 84 относительно заготовки шестерни осуществляется с помощью
регулируемого резьбового элемента 102, который ввинчен в выступ 103, интегрированный с концом
держателя инструмента. Нижний конец резьбового элемента 102 предназначен для опоры на верхнюю
поверхность 104 блока позиционирования инструмента 105, который снабжен выступом 106, входящим в
соответствующее углубление в верхнем конце самого инструмента 84. Инструмент 84 снабжен вырезом 1071,
чтобы болт 100 не мешал регулировке инструмента. Позиционер инструмента 105 может быть зафиксирован в
нужном положении с помощью установочного винта 107, ввинченного в пластину 108, жестко прикрепленную к
концу держателя инструмента.
Для заточки клиновидных режущих кромок допускается вертикальная регулировка инструмента относительно
обрабатываемой шестерни. Сам инструмент очень легко заточить, поскольку его кромки обычно идеально
прямые и расположены под известным углом к передней поверхности инструмента. Инструмент 84,
показанный на рис. 12, снабженный четырьмя режущими кромками, благодаря чему при каждом перемещении
держателя инструмента срезаются две рабочие поверхности на смежных зубьях шестерни, может быть
заменен инструментом 109, показанным на рис. 1, или резцом для прямозубых шестерен, обозначенным
цифрой 110 на рис. 13.
На штифте 111, закрепленном на верхнем конце опорного блока, установлен рычаг 112, который свободно
перемещается вокруг оси штифта 111, так что рукоятка 113 на конце этого рычага может быть взята
оператором после того, как черновая заготовка шестерни будет установлена на шпиндель 9. Рычаг
перемещается таким образом, чтобы сегментный позиционер 114, жестко прикрепленный к рычагу болтом
115, вошел в зацепление с зубьями черновой заготовки шестерни.
Сегментный позиционер 114 установлен на рычаге 112 таким образом, что когда его зубья входят в
зацепление с зубьями черновой заготовки шестерни, заготовка правильно располагается относительно
инструмента, так что инструмент снимает стружку нужной толщины. После того как сегментный позиционер
114 будет перемещен в зацепление с зубьями заготовки шестерни, заготовка шестерни удерживается на
шпинделе путем затягивания зажимной гайки 47. Затем манипулятор 112 перемещается таким образом,
чтобы он снова занял неактивное положение, показанное на рис. 12.
Для предотвращения застревания стружки, образующейся в результате операций по строганию, во
внутреннем механизме инструмента в направляющих 117 установлен тонкий ползунок 116. Эти
направляющие расположены под углом, как показано на рисунке 118, чтобы удерживать в них ползунок 116. В
направляющей имеется центральное отверстие 119, которое свободно прилегает к цилиндрической
поверхности 120 распорного элемента 45 (см. рис. 3). Ползунок приспособлен для перемещения в
направляющих при колебании держателя инструмента, при этом ползунок одновременно поворачивается
вокруг оси шпинделя 9.
Далее будет описан механизм колебания удерживающего инструмента вокруг кулачка, обеспечивающий
снятие стружки с зуба. Как уже упоминалось, держатель инструмента совершает колебательные движения
благодаря соединительным элементам с двумя сегментными шестернями 15 и 16. Эти шестерни входят в
зацепление с двумя зубчатыми сегментами 121 и 122 соответственно, которые закреплены на валу 123,
установленном в подшипниках 124 и 125 на концах основного опорного корпуса. Зубчатые сегменты 121 и 122
соединены между собой вблизи их верхних концов с помощью сквозного болта 126 и распорного элемента
127. Элемент 127 снабжен опорной поверхностью 128, к которой посредством опорных половин 130 и 131
крепится шатун 129. Шатун 129 крепится на противоположных концах посредством второй пары подшипников
132 и 133 к штифту 134, выступающему из поверхности диска 135. Штифт 134 регулируется по направлению к
центру диска 135 и от него с помощью соответствующих направляющих, что позволяет изменять величину
перемещения держателя инструмента.
Диск установлен на центральном валу 136, к которому также жестко прикреплено червячное колесо 137,
которое зацепляется с зубьями червяка 138, установленного на валу 139, который установлен в подшипниках
140 и 141 в опоре 142, установленной на основном корпусе основания. На левом конце червячного вала 139,
как показано на фиг. 4, расположена втулка 143, которая установлена в канавке вала для обеспечения его
фиксации и предотвращения осевого перемещения; а на правом конце вала 1'. 9 расположен муфтовый
элемент 144, предназначенный для взаимодействия с ответной частью муфтового элемента 145 на коротком
валу 146, который установлен в подшипниках 147 в корпусе. К короткому валу 146 с помощью шпонки или
аналогичного крепежного устройства крепится маховик 148, который вращается под воздействием
соответствующего источника энергии.
Муфта 144 установлена на валу 139 таким образом, чтобы перемещаться вместе с ним в продольном
направлении. Когда муфта 144 и весь червячный вал перемещаются вправо, чтобы войти в зацепление с
элюирующим элементом 145, червяк вращает червячное колесо 137 и диск 135, вызывая колебательное
движение зубчатых сегментов, приводящее в движение держатель инструмента.
На фиг. 4 показано, что элементы сцепления находятся в зацеплении и могут быть разъединены движением
ручного рычага 149 по часовой стрелке (см. фиг. 1), который приводит в действие рычаг 150, закрепленный на
валу 151.
Движение рычага 150 приводит к повороту звена 152 вокруг оси 153, а кулачковый паз 154 в звене 152
перемещает втулку 143 посредством штифта 155, закрепленного на втулке. Такое движение воздействует на
весь червячный вал, вызывая перемещение муфты 144 влево (см. рис. 4), разъединение вала 139 и остановку
вращения червяка и червячного колеса.
Перемещение рычага 150 для отключения привода возможно в любое время благодаря пазу 156 в звене 157,
которое шарнирно соединено в точке 158 со звеном 159, установленным на неподвижном шарнире 160.
Предусмотрен автоматический стопор, посредством которого пружина приводит в действие механизм,
перемещающий звено 157 вверх, когда это возможно, и это движение передается на штифт 161,
закрепленный на рычаге 150, для остановки приводного механизма.
Пружина толкает звено 157 вверх и вдавливает вертикально расположенный штифт 162 в углубление в
кольце 163, которое закреплено на шпинделе 9.
Штифт 162 может перемещаться вертикально в отверстии 164 в верхнем опорном блоке и шарнирно
закреплен в своей нижней части с помощью шарнира 1W относительно звена 159. Очевидно, что для того,
чтобы штифт 162 снова вошел в углубление и автоматически остановил приводной механизм после полного
перерезания шестерни, необходимо, чтобы единственное углубление в кольце 163 было повернуто на 360
градусов.
На передней части основного корпуса, поддерживающего основание, предусмотрена смотровая пластина 166,
а также главная дверца 167 для доступа к внутреннему приводному механизму. Двигатель 168 приспособлен
для привода колеса 148 посредством ремня 169.
Необходимо обеспечить автоматическую пошаговую индексацию поддерживающих элементов заготовки
шестерни, и именно такой механизм будет описан далее. На болте 170, закрепленном на задней части
основного опорного корпуса, шарнирно установлен рычаг 171, на котором в направлении конца 33 держателя
инструмента выступает ролик 172. Два кулачка 173 и 174 закреплены на конце держателя инструмента с
помощью винтов 175 и обеспечивают между ними проход для ролика 172, так что ролик 171 совершает
возвратно-поступательное движение в обоих направлениях при колебаниях держателя инструмента. Рычаг
171 шарнирно соединен с звеном 176, которое шарнирно соединено в точке 1;7 с возвратно-поступательным
ползунком 178, установленным на неподвижных штифтах 179 и 180, которые установлены в задней пластине
181. Задняя пластина 181 жестко прикреплена к задней части основного несущего корпуса, как показано на
рис. 7. В направляющей 178 предусмотрено множество удлиненных пазов 182, которые взаимодействуют с
штифтами 179 и 180 для скользящего крепления элемента 178.
Защелка 183 шарнирно прикреплена в точке 184 к направляющей 178, а пружина 185 расположена в
углублении направляющей 178, чтобы прижимать конец защелки вверх. Защелка предназначена для
зацепления с зубьями храпового колеса 36, так что храповое колесо, жестко прикрепленное к шпинделю 9 и к
черновой заготовке шестерни, будет перемещаться пошагово при колебательном движении рычага 171
вперед и назад. На храповом колесе 36 предусмотрено необходимое количество зубьев, так что при
использовании фрезы, соответствующей показанной на рис. 1, обрабатываемая шестерня будет перемещена
на расстояние, равное одному зубу. В случае использования фрезы, соответствующей изображенной на рис.
12, заготовка шестерни будет перемещаться на расстояние, эквивалентное двум зубьям, при каждом полном
двойном колебании держателя инструмента. Для торможения движения шпинделя и прикрепленных к нему
деталей в режиме индексации предусмотрен фрикционный тормозной элемент 186, взаимодействующий с
тормозным барабаном 34, и этот тормозной элемент 186 перемещается вверх с помощью прикрепленного к
нему штифта 187.
Нижний конец шпильки 187 поднимается вверх с помощью кулачковой пластины 188. Кулачковая пластина
188 шарнирно закреплена на болте 189, прикрепленном к торцу основного опорного корпуса; в задней
пластине 181 предусмотрено углубление 190 для размещения кулачка 188. Шарнирный штифт 191 шарнирно
соединяет тягу 192 с кулачком 188.
Скользящая тяга 192 снабжена пазом 193, в который входит подшипниковый элемент 194, зафиксированный
на опорном корпусе, так что пазовый конец скользящей тяги может свободно перемещаться вперед и назад
под управлением двух рабочих кулачков 195 и 196, которые прикреплены к валу 136 червячного колеса 137.
Кулачок 196 снабжен выступом 197, а кулачок 195 — углублением 198, которые взаимодействуют с двумя
роликами 199 и 200, шарнирно закрепленными на направляющей тяге 192 и выступающими из нее, так что
направляющая тяга будет перемещаться вперед и назад в нужное время для срабатывания фрикционного
тормоза.
Для надежной остановки вращения шпинделя 9 и связанных с ним частей предусмотрено стопорное колесо 35
с заостренными зубьями 201, направленными в противоположную сторону от зубьев храпового колеса 36.
Ограничитель 202 предназначен для перемещения на траекторию зуба колеса 35 в нужный момент после
поворота шпинделя 9 на необходимое расстояние.
Этот упор 202 шарнирно установлен в точке 203 на выступе 204, который закреплен на верхней стороне торца
ползункового элемента 178.
Указательная пластина 37 жестко прикреплена к шпинделю 9 и снабжена рядом углублений 205, имеющих
угловатые грани, образующие углубления V-образной формы. Два противоположно расположенных
стопорных фиксатора 206 и 207 шарнирно установлены на закрепленных штифтах 179 и 180 соответственно и
снабжены выступами V-образной формы 208 и 209 соответственно, которые точно входят в углубления 205 на
противоположных сторонах индексной пластины. Стопорные фиксаторы соединены с кулачком 188
посредством звеньев 210 и 211. При вращении кулачка 188 с помощью скользящего соединения 192, зубцы
поворачиваются вокруг своих осей, в результате чего выступы 208 и 209 входят в зацепление с углублениями
205 или выходят из них.
Указательная пластина 37 может быть изготовлена с высокой точностью и иметь большие размеры, а
фиксирующие фиксаторы, расположенные по обе стороны пластины, обеспечивают возможность точного
позиционирования шпинделя 9 и черновой заготовки шестерни на различных этапах их движения. Угловые
стороны углублений 205 и выступов на фиксаторах взаимодействуют, слегка перемещая индексирующую
пластину в том или ином направлении при зацеплении фиксаторов, если рабочий храповой механизм не
переместил шпиндель точно на требуемое расстояние или если упор 202 допускает слишком большое
перемещение шпинделя или заготовки зубчатого колеса при их индексации. Расположение противоположных
фиксирующих фиксаторов немного ниже центра индексной пластины обеспечивает практически
горизонтальный контакт между фиксаторами и индексной пластиной, предотвращая тем самым любое
смещение фиксаторов из соответствующих положений из-за напряжения, возникающего в механизме при
обработке зуба шестерни.
На рис. 7 собаки только что заняли позиции в углублениях на указательной пластине. Держатель инструмента
вот-вот переместится в направлении стрелки a, а упор 202 вот-вот переместится влево, как показано на рис.
8, чтобы вывести из зацепления зубья упорного колеса 35.
Кулачки 195 и 196 постоянно вращаются в направлении стрелки b, и поэтому стопорные фиксаторы будут
оставаться в зацеплении с углублениями на индексной пластине до тех пор, пока держатель инструмента не
будет перемещен против часовой стрелки до предела своего перемещения и почти не вернется в положение,
показанное на рис. 7. В этот момент выступ 197 и углубление 198 на этих кулачках вызовут вращение кулачка
188 по часовой стрелке, что приведет к освобождению стопорных фиксаторов. Затем кулачковые пластины
173 и 174 будут работать совместно с кулачковым роликом 172, перемещая рычаг 171 вправо в положение,
указанное на рис. 7, что сначала приведет к вращению храпового колеса 36, а затем к зацеплению упора 202 с
упорным колесом. Непосредственно перед тем, как упор 202 войдет в зацепление с колесом 35 5, с помощью
кулачка 188 включается фрикционный тормоз 186. Таким образом, станет понятно, что пошаговые движения
шпинделя 9 и черновой заготовки шестерни выполняются с исключительной точностью и без чрезмерной
нагрузки на механизм.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_249939.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=249939&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB249939A
[]
[Второе издание.] ]
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ -
Дата подачи заявки: 1 января 1925 г. - № 387/25.
Завершено: 6 апреля 1926 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Эквипотенциальная катодная трубка.
(Сообщение от компании WESTERN EDECTRIC - COM-PANY, INCOPRPORATED, корпорации штата
Нью-Йорк, Соединенных Штатов Америки, имеющей главный офис по адресу: 463, Вест-стрит, Нью-Йорк,
штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки.) Мы, компания Western Electric Company Limited,
расположенная по адресу: Connaught House, Aldwych, London, W.C. 2, Англия, британская компания,
настоящим заявляем о характере данного изобретения и способе его осуществления, которые будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к термоэлектронным вакуумным лампам, и в частности к лампам с
эквипотенциальным катодом.
Акуумные трубки из предшествующего уровня техники, работающие за счет эмиссии электронов с катода,
нагреваемого протекающим через него током, обычно обладают определенными недостатками, которые
обусловлены тем, что элемент, излучающий электроны, проводит ток, необходимый для получения такой
эмиссии. Основными недостатками, присущими таким трубкам, являются неравномерные потенциальные
поверхности катода, высокая температура катода, асимметричные эффекты, неспособность электронов,
идущих от катода к аноду, проходить через сетку, а также магнитное воздействие нагревающего тока.
Были предприняты попытки удовлетворительно преодолеть указанные недостатки путем использования
эквипотенциального катода, и настоящее изобретение представляет собой усовершенствование такого типа,
целью которого является создание устройства электронного разряда, катод которого, несмотря на
продолжающийся электрический нагрев, тем не менее, находится под практически равномерным
электрическим потенциалом по всей своей длине, что существенно уменьшает или устраняет
вышеупомянутые недостатки, сохраняя при этом удобство электрического нагрева катода.
Согласно изобретению, это достигается путем размещения в ограничивающем сосуде внутренней стенки,
частично выполненной из стекловидного материала, через который в сосуд проходят подводящие провода, и
из электропроводящего материала, служащего катодом, причем последний становится термоэлектронно
активным с помощью электрического нагревательного элемента, расположенного снаружи всего устройства.
Данное изобретение будет ясно понято из следующего описания, прочитанного в связи с прилагаемым
чертежом, на котором фиг. 1 показывает вариант осуществления изобретения в трубке, в которой стенка
вакуумированного сосуда образует один из электродов трубки, и фиг.
2
На рисунке показан вариант осуществления изобретения в трубке, в которой стенка вакуумированного сосуда
состоит из диэлектрика.
На рис. 1 основная часть стенки трубки 1 выполнена из проводящего материала и образует катод трубки.
Внутри стенки, образующей катод, размещена сетка 2, предпочтительно с мелкой ячейкой, чтобы лучше
контролировать поток электронов, проходящих от катода к пластине 3.
Сетка и пластина поддерживаются стеклянным стержнем 4, который в точках a5 соединен с проводящей
частью стенки 1 путем плавления.
Внутренняя поверхность той части стенки 1, которая составляет катод или любую его часть, покрыта или
иным образом облицована материалом, способным испускать электроны при низких температурах, например,
оксидами щелочноземельных металлов или другими материалами, свойства которых хорошо известны
специалистам в данной области. Для того чтобы активировать этот электронно-излучающий материал, к
трубке подключается электрическое нагревательное устройство 6, которое размещается снаружи той части
трубки, где находится электронно-излучающий материал.
Этот нагревательный элемент подключается к любому источнику тока, например, к генератору 7, который
может быть любого типа.
:--:..,. -... ПАТЕНТ 249,939 : 1 249,939 Тепло, выделяемое потоком тока от источника 7 через нагревательный
элемент 6, повысит температуру материала, излучающего электроны, и вызовет движение электронов из
него. В правильно сконструированной цепи эти электроны текли бы к пластине 3, проходя через ячейки сетки
2. Поскольку пластина полностью окружена сеткой, все электроны должны пройти через неё, чтобы достичь
пластины. Характеристическая кривая зависимости анодного тока от напряжения сетки такой лампы имеет
крутой наклон и относительно резкие изгибы, что, безусловно, делает лампу весьма привлекательной для
использования в качестве детектора. Кроме того, поскольку излучающий электроны материал не должен
проводить ток, необходимый для его нагрева, а, наоборот, нагревается внешним источником, все точки
поверхности излучающего электроны материала находятся под одинаковым потенциалом. Кроме того, в
структуру, изображенную на рис. 1, можно использовать материал, который будет испускать электроны при
низких температурах.
Это обеспечивает более длительный срок службы ламп, а также устраняет одну из трудностей, присущих
лампам предшествующего уровня техники, а именно, перегорание нитей накала из-за протекающих токов.
Кроме того, в данной конструкции возможно использование переменного тока для нагревательного элемента
без создания магнитного воздействия на трубку, поскольку нагревательный элемент расположен вне трубки, а
металлический корпус трубки защищает поток электронов от воздействия магнитного поля.
Схема, показанная на рис. 2, в целом воплощает в себе особенности схемы, показанной на рис. 1. Стенки
трубки на рис. 2 предпочтительно изготавливаются из специального стекла, устойчивого к воздействию
электронно-излучающего вещества или другого катодного материала. На этом рисунке катодный вывод 8 не
соединен с Y-образной стенкой трубки, как на рис. 1, а соединен непосредственно с катодом 9, который может
быть изготовлен из натрия или другого щелочного металла, подходящего для обеспечения достаточной
эмиссии электронов при низких температурах. — Относительное положение сетки и пластины такое же, как на
рис. 1. — Видно, что схема, показанная на рис. 2, обладает практически всеми преимуществами схемы на рис.
1, за исключением, возможно, экранирования, обеспечиваемого металлической стенкой, которая образует
катод на рис. 1. Поскольку стенка на рис. 2 выполнена из стекла, при изготовлении нагревателя необходимо
принять дополнительные меры предосторожности (60), чтобы избежать воздействия магнитных полей на
трубку при использовании переменного тока для питания нагревательного элемента.
Описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что то, что мы
предлагаем, соответствует действительности.
Соседние файлы в папке патенты