Jak zapewnić współosiowość - przeguby serii GN 240

Maszyny, niezależnie od ich typu zawsze składają się z mechanizmów, w których w skład wchodzą elementy czynne, bierne i pośredniczące, połączone w pary lub łańcuchy kinematyczne za pomocą przegubów. W teorii, właściwości par kinematycznych są opisywane stopniami swobody, które interesują nas w rozpatrywanym przypadku. W praktyce jednak musimy rozpatrywać połączenia, biorąc pod uwagę możliwość pojawienia się innych sił i momentów niż przewidywane na etapie koncepcyjnym. Powodem jest wiele czynników, np. wyboczenie konstrukcji lub błędy wykonania, które wynikają z zastosowanej technologii i są uwzględnione w założonych tolerancjach. Dlatego tak ważne jest, aby w takich połączeniach uwzględnić elementy pozwalające na kompensację odchyleń i umożliwienie optymalnej pracy układu.

Do niewspółosiowości współpracujących ze sobą podzespołów maszyn możemy podejść też w inny sposób. Świadoma akceptacja występowania niewspółosiowości w połączeniu z zastosowaniem elementów kompensujących, może znacznie uprościć proces projektowania, przygotowania powierzchni montażu i/lub wyeliminować konieczność stosowania elementów pozycjonujących. Tego typu potrzebom sprostają oferowane przez Elesa+Ganter elementy serii GN 240.

W skład serii GN 240 wchodzą 3 elementy:

1. Szybkozłącze cięgna GN 240 umożliwiające:

• kompensację przesunięcia promieniowego – x (Rys. 1)
• mocowanie poprzez połączenie gwintowane z gwintem wewnętrznym lub zewnętrznym (Rys. 2)

Rys. 1 Szybkozłącze cięgna GN 240

Rys. 2 Szybkozłącze cięgna GN 240

2. Szybkozłącze cięgna GN 240.1 umożliwiające:

• kompensację przesunięcia promieniowego – x (Rys. 3),
• mocowanie poprzez flanszę montażową z otworami na śruby z łbem walcowym (Rys. 4)

Rys. 3 Szybkozłącze cięgna GN 240.1

Rys. 4 Szybkozłącze cięgna GN 240.1

3. Szybkozłącze cięgna GN 240.2 – umożliwiające kompensację przesunięcia promieniowego (x) (Rys. 5) oraz kąta odchylenia (Rys. 6) osi łączonych elementów. Ponadto, umożliwiają one kasowanie luzu osiowego.

Rys. 5 Szybkozłącze cięgna GN 240.2

Rys. 6 Szybkozłącze cięgna GN 240.2

Najczęściej spotykanym zastosowaniem dla GN 240 jest połączenie elementu wykonującego ruch posuwisto-zwrotny z siłownikiem hydraulicznym lub pneumatycznym, zapewniającym siłę do wykonania tego ruchu. Stąd też wzięła się katalogowa nazwa tego produktu – szybkozłącza cięgien.

Rys. 7 Półautomat tokarski

Szybkozłącze cięgna GN 240.2 pełni taką rolę w półautomacie tokarskim (Rys. 7) jako łącznik pomiędzy siłownikiem pneumatycznym a suportem (Rys. 8). Ze względu na wymaganą precyzję suport tokarki porusza się po łożu na pryzmach. Połączenie to odbiera wszystkie możliwe stopnie swobody poza jednym określonym kierunkiem posuwu.

Rys. 8 GN 240.2 jako łącznik między siłownikiem a suportem

W przypadku nowej maszyny przyjmuje się, że oś posuwu tłoka i oś posuwu suportu pokrywały się, stąd brak elementu kompensującego, zastosowanego przez producenta. Niemniej jednak nawet przy nowym urządzeniu zastosowanie GN 240.2 mogłoby przynieść znaczące korzyści, umożliwiając zastosowanie mniej restrykcyjnych tolerancji mocowania poszczególnych elementów.

Konieczność zastosowania GN 240.2 pojawiła się z czasem, ponieważ intensywne użytkowanie powodowało zużywanie się powierzchni pryzm i łoża. Jest to normalny proces eksploatacyjny, który zmusza użytkownika do przeprowadzenia remontu. Remont w tym wypadku polega na szlifie łoża, co powoduje zebranie z jego powierzchni materiału w ilości pozwalającej uzyskać na nowo idealnie prostą i równą płaszczyznę styku z suportem. Z powodu zebrania materiału płaszczyzna ruchu suportu każdorazowo obniża się (Rys. 9), przez co osie posuwu tłoka i łoża nie pokrywają się.

Rys. 9 Przekrój pokazujący zasadę działania GN 240 w rozpatrywanym przypadku

O ile przy pierwszych remontach luz między cylindrem a tłokiem mógł to w pewnym stopniu kompensować kosztem trwałości uszczelnień, o tyle przy następnych naprawach łoża różnica była na tyle duża, że powodowała uszkodzenia elementów łączących tłok z suportem ze względu na bardzo silne cykliczne naprężenia.

Wdrożone rozwiązanie z użyciem szybkozłącza cięgien GN 240.2 minimalizuje ryzyko uszkodzenia, kompensując wszelkie niewspółosiowości na etapie montażu, co gwarantuje długą i bezproblemową eksploatację.

Więcej informacji o elementach znormalizowanych TUTAJ >>
Jeśli nie posiadasz katalogu w wersji papierowej to zamów tutaj >>