что такое отвал шпинделя
Бульдозерный отвал и его применение
Отвал – это сварная жесткая конструкция, в основе которой широкий металлический лист, расположенный перпендикулярно движению трактора. Он может иметь различный профиль.
На нижней кромке закреплены два боковых и средние сменные ножи, обычно двухлезвийные. Они усилены сплавом из износоустойчивых материалов. В верхней части сделан козырек. Он служит для того, чтобы грунт не пересыпался через кромку.
Отвалы бульдозеров поворотные и неповоротные
Бульдозерный отвал может быть поворотным или неповоротным. Прямой (неповоротный) отвал может применяться практически на любых работах.
Максимальную эффективность он показывает при разработке грунтов повышенной или нормальной прочности.
Рабочий орган этого типа отвала бульдозеров быстро углубляется в грунт и хорошо наполняется. Его характеристики по тяге и удельной мощности на режущей кромке выше, чем у поворотных. Прямой бульдозерный отвал можно поставить с небольшим перекосом – это повысит эффективность работы на прочных грунтах.
Есть также прямой бульдозерный отвал-буфер, лобовая часть которого усилена еще одним листом и защищена резиновой подушкой. Такой рабочий орган ставится на трактор, толкающий скрепер, для лучшего заполнения ковша.
Поворотный отвал бульдозеров монтируется на специальной раме, П-образной или универсальной. Это дает возможность поворачивать рабочий орган на угол до 25 градусов. Такой бульдозерный отвал применяется в основном для отсыпки грунта.
Грунт отсыпается в боковые кавальеры в процессе нарезки траншей или их обратной засыпки, а также профилирования дорог. Он имеет значительную длину, поэтому отличается небольшой удельной мощностью и меньшей, по сравнению с неповоротным, жесткостью. Применять его на скальных грунтах и других «тяжелых» работах не рекомендуется.
Бульдозерные отвалы сферические, полусферические и специальные
Поверхность сферического (универсального) бульдозерного отвала (U) имеет цилиндрическую форму. В ней есть центральная секция, занимающая до 40% площади рабочего органа, и две боковых, с выступающими вперед краями.
Такой отвал бульдозеров хорошо набирает грунт, поэтому часто используется для загрузки бункеров (с эстакады), штабелирования сыпучих пород, планировки значительных площадей или перемещения большого количества почвы. Из-за того, что режущая кромка достаточно длинная, он плохо заглубляется. Поэтому для копания твердых грунтов (категория II и выше) он практически не применяется.
Выпускаются модели сферических бульдозерных отвалов с вместимостью, увеличенной на 30 – 70%. Их основное назначение – перемещение снега, торфа, древесной щепы и других легких материалов.
У полусферического отвала бульдозеров (SU) другое, по сравнению со сферическим, соотношение элементов. В частности, у него больше площадь центральной части (от 40%).
На краях боковых секций приварены косынки с вертикальными ножами. Благодаря им, такой отвал имеет повышенную накопительную способность, может устанавливаться с перекосом и хорошо нарезает траншеи. По возможности работать с прочными грунтами и способности накопления материала, полусферический бульдозерный отвал находится посередине между прямым и сферическим.
Специальные отвалы:
Конструкция бульдозерного отвала
Главные элементы отвала: лобовой лист, система ножей, козырек, коробки, задняя стенка, ребра жесткости. На торцах устанавливаются боковые косынки с вертикальными ножами. Ножи срезают грунт, который в процессе движения бульдозера накапливается и перемещается лобовым листом.
Угловые ножи имеют повышенную прочность. Они выступают за края режущей кромки, уменьшая ее износ и облегчая заглубление бульдозерного отвала.
За счет наличия боковых ножей рабочий орган не заклинивается при рытье глубоких траншей, а в случае разработки твердых грунтов меньше изнашиваются косынки.
Козырек и боковые косынки увеличивают объем накопленного грунта, не позволяя ему пересыпаться через верхнюю кромку и по сторонам. Необходимая прочность бульдозерного отвала обеспечивается наличием ребер жесткости, коробок и задней стенки. К ним же крепятся элементы, соединяющие рабочий орган с гидроцилиндрами и толкающими брусьями.
Крепление к трактору
Для крепления неповоротного отвала предусмотрены подъемные гидроцилиндры и толкающие брусья. Система состоит из вертикальных подкосов для контроля наклона рабочего органа и его поперечного перекоса, а также горизонтальных раскосов, кронштейнов или растяжек, предотвращающих его поперечное раскачивание.
Через подъемные гидроцилиндры задняя стенка отвала бульдозера соединяется с рамой тягача. Толкающие брусья закреплены на рамах гусеничных тележек с помощью сферических или пальцевых шарниров. С отвалом они могут соединяться по симметричной или несимметричной схеме.
Поворотный бульдозерный отвал крепится сферическим шарниром к U-образной толкающей раме, которая охватывает снаружи гусеничные тележки. Для соединения с этой рамой боковых краев предусмотрены подкосы и раскосы. Чтобы повернуть отвал, надо переставить крепежные шарниры в одно из трех гнезд на толкающей раме, размещенных друг за другом. Если они стоят в средних, то отвал располагается перпендикулярно направлению движения трактора. С толкающей рамой гидроцилиндры также соединяются через шарниры.
Даже из общего обзора нетрудно заметить, что такой, казалось бы, простой рабочий орган, как бульдозерный отвал, на самом деле имеет достаточно сложную конструкцию. Это необходимо для того, чтобы обеспечить его максимальную эффективность и возможность разработки твердых грунтов.
Работа отвала, движение бульдозера
Принцип работы шпиндельного двигателя
Принцип работы шпиндельного двигателя
Статья посвящена общему представлению о шпиндель-моторах, особенностях конструкции, а также их применения в промышленности.
В традиционном понимании шпиндель — это вал, который оснащен зажимным устройство для инструмента или заготовки, на который посредство ременной передачи передается крутящий момент от отдельного привода.
Мотор-шпиндель или иначе называемый электрошпиндель — это шпиндель, обладающей совмещённой конструкцией вала и двигателя. Совмещённый с валом электродвигатель исторически впервые появился на внутришлифовальных и сверлильных станках, где нужны большие обороты при малых диаметрах инструмента.
Шпиндель-мотор представляет собой корпус со статором, внутрь которого помещён вал с пакетом ротора. На передней и задней части вала устанавливаются высокоскоростные радиально-упорный подшипники, для обеспечения жесткости и точности, а также для восприятия осевых нагрузок.
В электрошпинделях создают преднатяг подшипников для увеличения жесткости. Чаще передние подшипники представляют собой дуплексные пары, иногда триплексы, в зависимости от параметров мотора и области его применения, что влияет на величину и разнообразность нагрузок, а так как большую часть напряжения воспринимает именно передний подшипниковый узел, его и усиливаю.
Сзади, чаще с завода стоят одиночные шарико-радиальные подшипники под преднатягом пружин, посредством чего такой подшипник работает, как радиально-упорный и способен к восприятия части несильных осевых нагрузок.
Вообще мотор шпиндели конструктивно похожи и как правило состоят из двух опор и самого электродвигателя (ротор и статор) Однако существует масса вариаций конструкции подшипниковых узлов, все это зависит от назначения шпинделя.
Например скоростные гравировальные и внутришлифовальные имеют по одной опоре спереди и сзади и преднатягом, заданным с помощью пружин, а чисто фрезерные моторы, как правило, имеют мощную переднюю опору по схеме DB, воспринимающую все нагрузки, и более мелкий подшипник сзади, поддерживающий вал и воспринимающий часть радиальной нагрузки через рычаг образованый инструментом, опорой и валом.
Мотор-шпиндель подключается к частотному преобразователю, посредством которого асинхронный двигатель раскручивает до необходимой частоты и, соответственно, нужных оборотов вала.
Широкое распространение мотор-шпниделей связано именно с развитием и удешевлением полупроводниковой преобразовательной техники, до этого момента преобразователи могли занимать целый шкаф и иметь вес десятки килограмм.
Шпиндель-моторы бывают двух видов: с автоматической и ручной сменой инструмента. Отличия у этих двух видом электрошпинделей выражаются в особенностях их конструкции.
Шпиндель-моторы с автоматической сменой инструмента конструктивно представляют собой корпус асинхронного электродвигателя с валом и пакетом ротора, а также внутри самого вала располагается механизм захвата инструментальной оправки.
В качестве зажимного элемента могут выступать металлические шарики или же металлические лепестки (под оправки стандарта HSK), для примера ниже показано фото механизма с металлическими шариками в качестве элемента зажима, сделанное во время ремонта шпиндель-мотора HSD ES919A:
Шпиндель-моторы с ручной сменой инструмента конструктивно проще, чем с автосменой. Для шпинделей с ручной сменой существует целый ряд стандартов присоединения инструмента.
Например, на фрезерных очень популярен внутренний конус 8 градусов стандарта ER, есть и другие варианты внутреннего конуса. на шлифовальниках распространено простое цилиндрическое крепление с резьбовым хвостовиком, на шлифовальных моторах с инструментами большого диаметра (диски) распространен внешний конус 1:5 или 1:10 так как в подобных электрошпинделях нет пружины, а вместо самого захватного элемента выступает резьба на валу, на которую накручивается инструментальная гайка с цангой соответствующего размера.
Мотор-шпиндели имеют 2 типа охлаждения: жидкостное (при жидкостном охлаждении охлаждающая жидкость циркулирует под давлением внутри корпуса по специально отведенным каналам); воздушное (может быть реализовано с помощью охлаждающего вентилятора на задней части шпинделя или же посредством воздушного потока от пневматической системы). Жидкостная нужна для эффективного отвода тепла из небольшого и высоконагруженного двигателя и там, где очень много агрессивной пыли и брызги жидкости.
Воздушное охлаждение используется там, где среда не такая агрессивная, например, деревообработка, к тому же это проще конструктивно и дешевле.
Подобные мотор-шпинделя применяются при обработке различных типов материала, начиная от деревообработки и цветных мягких сплавов и до обработки чёрных металлов.
Высокоскоростные электрошпиндели имеют достаточно высокую популярность в области деревообработки. С автоматической сменой чаще всего устанавливаются на деревообрабатывающих центрах, с ручной сменой на станках, где обработка ведётся, большую часть, одним инструментов и не требует быстрой, постоянной смены.
Для примера представлены шпиндель-мотор с автоматической и ручной сменой инструмента.
С автоматической сменой инструмента HSD ES929 5.5 kW:
Что такое шпиндель
В строительстве, металлообработке и деревообработке, а также в некоторых других сферах профессиональной деятельности, существуют термины, которые находятся на слуху у строителей и людей, кто хоть как-то знаком с этой темой. Но многие из них могут вызвать интерес неподготовленного человека, который может воспринять некоторые термины даже как ругательства. Примером таких слов может служить термин шпиндель. Что такое шпиднель?
Шпиндель, как правило, это элемент каких-либо устройств, используемых в производстве. И самым распространенным значением этого слова является ось вращения. Иногда, даже уместно употреблять эти слова как синонимы.
Как ось вращения, шпиндель может использоваться в станках, прядильных аппаратах, двигателях и других механических устройствах. Так, к шпинделю, как правило, крепится катушка, если он используется в прядильной машине как веретено.
Если рассматривать двигателестроение, то шпинделем в этом случае может называться передаточный вал от двигателя к прокатному валу, а также специальный элемент, осуществляющий передачу крутящего момента от двигателя к другим движущимся частям.
Также шпинделем могут называть и асинхронный двигатель со специальным валом, который используется для закрепления фрезы. Таким двигатели для работы используют переменный ток и используются как во фрезерных, так и в других типах станков, например, шлифовальных или точильных.
В производстве компьютерной технике также используется понятие шпинделя. В данном случае это вал, который крепит пластины жесткого диска и обеспечивает их вращение. Таким образом. Шпиндель также является и осью, и валом, и креплением одновременно, и также поворотным механизмом.
Можно сделать заключение о том, что шпиндель – это достаточно употребляемое слово в просторечии, которое может обозначать легкое ругательство, но реального значения этого слова многие не знают. Таким образом, шпиндель является всего лишь осью, валом или элементом вращения, который используется во многих сферах производства: машиностроении, разработке компьютерной технике, металлообработке, деревообработке и многих других сферах. Значит, что шпиндель очень даже важный элемент, вокруг которого крутится все, и который играет очень важную роль в производственной сфере. Получается, что слово шпиндель может являться не только ругательством, но и комплиментом.
Шпиндельный двигатель
Двигатель, предназначенный для вращения дисков, часто называют шпиндельным. Для связи с осью вращения дисков не используются шестерни или ремни – он всегда непосредственно связан с осью вращения. Двигатель обязан быть бесшумным – вибрация, передаваемая дискам, способна привести к ошибкам в процессе работы устройства.
Частота вращения двигателя строго определенна. Обычно данный показатель лежит в диапазоне от 3600 до 15000 оборотов в минуту и больше. Для стабилизации скорости используется управляющая схема с обратной связью, обеспечивающая требуемую точность. Таким образом, частота вращения контролируется в автоматическом режиме, и никаких устройств, позволяющих сделать это вручную, в устройстве не предусмотрено.
Шпиндели SKF
Шпиндели SKF.
. Чтобы заказать шпиндель заполните, пожалуйста, форму и отправьте нам по факсу или электронной почте
Обладая 80-летним опытом производства шпинделей, SKF может предоставить разнообразные конструктивные решения в области современных высокооборотных шлифовальных шпинделей наивысшего качества, отвечающих современным производственным требованиям.Учитывая широкий диапазон мощности шлифовальных шпинделей SKF, можно использовать один шпиндель для нескольких различных операций, экономя время на переналадку станков. Шпиндели изготавливаются из закаленных долговечных легированных сталей, что предотвращает повреждение поверхности на ранней стадии или заедание компонентов при сборке станков. Корпуса шпинделей имеют стандартные отраслевые диаметры; соединительные штуцеры систем смазки и охлаждения отвечают общепринятым мировым стандартам.
Компактные шпиндели представляют новое поколение шпинделей, разработанных подразделением Высокоточных Технологий SKF (SKF Precision Technologies) для удовлетворения растущих требований станкостроительной промышленности к сроку службы, рабочим характеристикам и универсальности. Новые компактные шпиндели – это стандартные, многоцелевые и универсальные шпиндели, пригодные для разнообразных режимов работы.
SKF – мировой поставщик шпинделей широкого ассортимента: от шпинделей с внешними приводом или встроенными моторами на основе подшипников качения до высокопроизводительных шпинделей с газодинамическими и магнитными подшипниками. Опыт и знания SKF в области технологии изготовления подшипников, датчиков и электронных устройств могут удовлетворить конкретные требования заказчиков к прецизионной механообработке.
Разъемные шпиндели для резания на тяжелых режимах и высоких скоростях с системами замены пластичной смазки
Система обнаружения повреждений шпинделей CDS
Система CDS (crash detection system) используется для контроля режимов работы станков и состояния шпинделей. Трехкоординатный виброметр измеряет вибрации на фланцевом конце шпинделя. Данные по вибрации подразделяются на 8 классов. Скорость шпинделя измеряется тем же или дополнительным датчиком скорости и подразделяется на 6 классов. Три термопары измеряют температуру двух главных подшипников и приводного двигателя. Минимальные, максимальные и средние значения этих температур для каждой пары классов (6 классов скорости х 8 классов вибрации = 48 комбинаций) сохраняются, и время работы в конкретном режиме суммируется. Кроме того, регистрируются данные о состояниях с максимальными значениями по температуре, вибрации или скорости с пометкой времени для последующих анализов в случае повреждения шпинделей.
Шпиндель станка: определение, назначение, устройство
Производственное оборудование получило весьма широкое распространение, так как за счет механизации процесса существенно повышается качество получаемого результата, снижается его стоимость, а также ускоряется процедура. Довольно большое распространение получило понятие шпинделя. Шпиндель станка устанавливается для фиксации инструментов, а также заготовок. Бытовой вариант исполнения напоминает фрезерный станок или дрель. Подробное описание того, что такое шпиндель во многом позволяет определить его предназначение и многие другие свойства. Рассмотрим особенности конструкции подробнее.
Устройство и характеристики
Практически все конструкции шпинделя схожи, однако технические характеристики могут существенно отличаться. Особенностями можно назвать нижеприведенные моменты:
Стоит учитывать, что стандартный ряд частот вращения во многом зависит не от устройства и где находится шпиндель, а от особенностей механизма привода. Производители фрезерных станков указывают стандартные значения частоты вращения шпинделя или диапазон. Некоторые устройства позволяют проводить плавную регулировку параметров. Также есть шпиндельный привод, который классифицируется по достаточно большому количеству признаков.
Особенности шпинделя для станка
Металлообработка является популярным направлением в промышленности, поскольку изделия из таких материалов широко применяются в быту и на производстве. В результате технического прогресса появились специализированные станки, с помощью которых изготавливать различные детали стало намного легче. Автоматические устройства позволили значительно повысить производительность труда токарей, а также уменьшили затрачиваемое время на эту работу. Создание таких агрегатов стало причиной:
Металлообрабатывающий станок со шпинделем Источник stanokcnc.ru
Фиксация шпинделя предусмотрена практически на всех металлообрабатывающих устройствах. Примером может служить токарный агрегат. При установке в него заготовки требуется ее надежное закрепление внутри. Работник, который обслуживает станок, располагает деталь в аппарате между бабками. Возле этих элементов установлены специальные держатели, за счет чего заготовка крепко фиксируется на своем месте.
Станок с деталями Источник stanokcnc.ru
Название детали произошло из немецкого языка и означает рабочий вал. В Германии словом Spindel называют веретено, а также все элементы, вращающиеся вокруг своей оси. Такое понятие применяется преимущественно в промышленности, особенно, связанной с машиностроением и обработкой материалов. Это устройство играет важную роль в работе всех технических аппаратов. Рабочий вал передает крутящий момент от двигателя машины к заготовке, таким образом ее обрабатывая. Фиксируется деталь специальным зажимом, который также помогает центрировать элемент.
Устройство станка для обработки материалов Источник stanokcnc.ru
Шпиндель к металлообрабатывающему станку Источник stanokcnc.ru
Принцип работы
Работа практически всех станков основана на использовании режущих инструментов. Классическая конструкция шпинделя позволяет проводить надежное крепление инструмента в скоростном или силовом режиме.
Рассматривая особенности шпинделя станка скоростного типа следует уделить внимание тому, что его предназначение заключается в срезании небольшого слоя металла с поверхности заготовки.
Ключевыми особенностями подобного процесса можно назвать следующее:
Применение шпинделя
Используется подобное устройство при создании самого различного оборудования и инструментов. Как ранее было отмечено, назначение заключается в фиксации инструментов и деталей. Область применения может быть существенно расширена за счет применения различной оснастки. Среди особенностей отметим следующее:
Ключевыми особенностями механизма можно назвать то, что оно обеспечивает надежное крепление инструмента и деталей даже при высокой осевой скорости и вращении.
Выбирая шпиндель
К выбору шпиндельного узла нужно подходить комплексно, учитывая все конструктивные особенности. При покупке шпинделя для модернизации станка, либо станочного оборудования в зависимости от типа шпиндельного узла анализу подлежат следующие моменты.
Если правильно подобрать шпиндель в зависимости от скорости вращения, то это обеспечит долговременное исправное функционирование подшипников, что в свою очередь снизит погрешности обработки заготовок. Тип опор влияет, прежде всего, на точность металлообработки и цену станка, так как, например, оборудование с гидростатическими подшипниками оснащается достаточно дорогостоящими масляными насосами. Как дополнительный критерий выбора шпиндельного узла можно рассмотреть наличие возможности его ремонта, что уменьшает стоимость эксплуатации, снижая расходы на замену шпинделя.
Классификация шпинделей
Выделяют несколько различных типов рассматриваемого устройства, все виды шпинделей станков фрезерной группы характеризуются своим определенными особенностями. Основными видами можно назвать:
На современном рынке доступно довольно большое количество различных шпинделей, которые могут устанавливаться на фрезерных станках. При этом классификация проводится по типу применяемой системы охлаждения, способу фиксации режущего инструмента и заготовки. Вариант исполнения с мощностью около 0,8 кВт может применяться для обработки небольших изделий, а также выполнения гравировки. Анкерный вариант исполнения распространен в меньшей степени, но все может применяться при в определенных случаях.
Шпиндель станка: что это такое и для чего он нужен
Давно занимаетесь металлообработкой или только начинаете изучать теорию? Мы поможем разобраться с базовыми навыками. В статье расскажем о шпинделе станка: что это такое, покажем фото держателя инструмента и поговорим о том, как с ним работать.
Устройство и характеристики
Обработка металла на станках получила широкую распространенность. Это и не удивительно, с появлением машинизированного оборудования значительно, в разы увеличилась производительность труда, а сам процесс изготовления металлических изделий стал намного проще – рабочие тратят меньше времени на один производственный цикл.
Создание станочного оборудования также обеспечило:
Практически ни один станок не обходится без фиксации шпинделя – что это расскажем на примере токарного аппарата. Это элемент, который отвечает за крепкую и надежную установку на одном месте заготовки. Если брать в качестве образца токаря, то он крепит металлический брусок или вал между двумя бабками, с одной из сторон которой установлен такой держатель. Вторая очень простая иллюстрация – это дрель. Здесь для того, чтобы удержать сверло или другой инструмент, тоже нужно монтировать его внутрь шпинделя.
Само слово имеет немецкое происхождение. Spindel – это веретено, то есть то, что имеет возможность вращаться в разные стороны. Конструктивно это вал. Сам термин в основном применяется в таких направлениях как станкостроение, металлообработка и деревообработка, соответственно. Это крайне важный элемент, без него не может быть представлена работа ни единого устройства. Задача детали – передавать усилие, которое генерирует электродвигатель, к обрабатываемой заготовке из металла или дерева, пластмасса. На вал крепится приспособление для центрирования и зажима данного бруска.
Какие можно назвать особенности устройства шпинделя:
Принцип работы шпинделя и из чего он состоит
Практически все оборудование с данным элементом заключается в применении режущей кромки по подготовленному материалу. Конструктивная особенность вала в том, что можно производить надежную фиксацию инструмента в одном из режимов работы станка – в силовом или скоростном. Во втором случае основная задача аппарата заключается в том, чтобы в максимально короткие сроки срезать верхний слой с поверхности обрабатываемой заготовки. У скоростного принципа работы есть свои особенные черты:
Вторая категория – силовые аппараты – имеют следующие характерные черты изготовления и эксплуатации:
Применение шпинделя: для чего он нужен
Для начала отметим, что сфера использования настолько широка, насколько много различного оборудования для металлообработки и обработки дерева, пластика. Если основное назначение детали заключается в том, чтобы держать оснастку, то и, соответственно, применение исходит из особенностей инструментария:
Но самой главной функцией остается фиксация оснастки. Причем надежность крепления такая высокая, что она позволяет достигать максимальных вращений и предельной осевой нагрузки на вал.
Классификация шпинделей по типу, размеру и диаметру
Есть различные основания для классифицирования. Первая, она же, пожалуй, основная, – это то, для какого оборудования предназначен узел. Безусловно, для разных станков и электрооборудования необходимы различные приборы.
Второй принцип различения – это типоразмер. Аппараты бывают разных размеров, предназначены для промышленного использования и частного применения. В связи с этим и расходные детали нужны самые разные – покрупнее помельче. Если вы хотите заменить шпиндель на собственном станке, то обязательно при покупке необходимо указать номер своего оборудования, название и год выпуска (могут быть разные модификации).
Ну и последняя, но не по назначению, классификация – по виду. Валы могут быть:
Есть и еще одна классификация – по производителю. Конечно, европейское изготовление более предпочтительно, чем китайское. В Европе часто используют фарфоровые подшипники, которые дают очень положительные качества работы.
Выбор типа шпинделя
Теперь представим конкретные разновидности, отметим их достоинства и характерные черты. Их следует учитывать при подборе детали.
Со встроенным электромотором (электрошпиндели)
Механические с внешним приводом
Выбор вида охлаждения
Охлаждать зону вращения требуется, чтобы увеличить срок эксплуатации. Есть два типа.
Водяное (жидкостное)
Воздушное
В результате рекомендуем применять воздушный вариант при работе с мягкими материалами, но когда заготовка из прочного металла, лучше применять жидкостное охлаждение.
Выбор скорости и мощности
Параметры напрямую зависят от того – как и что нужно резать. Алгоритм определения режима приблизительно такой:
Как изготовить своими руками шпиндель по картинке
Если вы не боитесь самостоятельно создать изделие по готовым образцам из интернета. Для этого обычно требуются точные расчеты и наличие токарного оборудования. Приведем пример чертежа с размерами:
Обслуживание
Основные требования к эксплуатации:
Мы рассказали об одной из наиболее важных частей станка. Будьте внимательны при выборе и использовании.