Устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для регулируемого реверсивного перемещения исполнительного органа. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей за счет регулирования хода исполнительного органа, повышение точности при ревер* се, сокращение времени и повышение плавности переключения зубчатых передач, а также повышение КПД за счет уменьшения трения. Устройство содержит приводной и промежуточный валы, соответственно, ис>& полнительный орган 3, винт 4,механизм управления переключателем 15 и средство регулирования хода исполнительного dpra- на 3. При вращении винта 4 исполнительный орган 3 перемещается поступательно и через скалки 16, звено, ролики 21 и рычаги воздействует натяги 18. В оезультатеэтого. происходит перемещение тяг 18 и переключение кинематической цепи между злектродвигателем 8 и винтом 4, а вращение последнего реверсируется, в результате чего происходит реверс исполнительного органа 3. Ход исполнительного органа 3 регулируется изменением зазора между опорной площадкой и роликом. 5 з.п.ф-лы, 5 йл.; ;;^^^ГОи!OD>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (49) (йй) (я)э F 16 Н 25/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4617135/28 (22) 05.12.88 (46) 23.02.92. Бюл. ЬЬ 7 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.М.Кирова (72) В.В.Молчанов, B.À.Tàpàòóàêà, В.В,Новикбв, И.Я.Возненко и Т.В,Моланова (53) 621,9-231.223 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 696220, кл, F 16 Н 25/20. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЯМОЛИНЕЙНО- .

ГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

ОРГАНА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для регулируемого реверсивного перемещения исполнительного органа. Цель изобретения расширение кинематических возможностей эа счет регулирования хода исполнительноу ?8 и юг

2 го органа, повышение точности при реверсе, сокращение времени и повышение плавности переключения зубчатых передач, а также повышение КПД за счет уменьшения трения. Устройство содержит приводной и промежуточный валы, соответственно, исполнительный орган 3, винт 4,механизм управления переключателем 15 и средство регулирования хода исполнительного органа 3. При вращении винта 4 исполнительный орган 3 перемещается поступательно и через скалки 16. звено, ролики 21 и рычаги воздействует на тяги 18. В оезультате этого, происходит перемещение тяг 18 и переключение кинематической цепи между электродвигателем 8 и винтом 4, а вращение последнего реверсируется, в результате чего происходит реверс исполнительного органа

3. Ход исполнительного органа 3 регулируется изменением зазора между опорной площадкой и роликом. 5 з.п.ф-лы, 5 ил.

8 2?

1714258

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах, где требуется регулируемое реверсивное перемещение исполнительного органа.

Известно устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа, содержащее корпус, установленный в нем с воэможностью вращения винт, взаимодействующую с ним гайку, жестко связываемую с исполнительным органом, и привод, кинематически связанный с винтом, Недостатками известного устройства является невозможность регулирования хода исполнительного органа, что снижает кинематические возможности, потеря точности, скорости и плавности при реверсе.

Целью изобретения является расширеwe кинематических воэможностей за счет регулирования хода исполнительного органа, повышение точности при реверсе, а также секращение времени и повышение плавности переключения зубчатых передач, и повышение КПД эа счет уменьшения трения, Указанная цель достигается тем, что кинематическая связь винта выполнена в виде двух зубчатых передач прямого и обратного ходов соответственно переключателя, предназначенного для попеременного взаимодействия с ведущими колесами зубчатых передач, и механизма управления переключателем. а устройство снабжено средством регулировки хода исполнительного органа, предназначенным для взаимодействия с механизмом управления переключателем.

Кроме того, на ступицах. ведущих колес выполнены конусные поверхности, а переключатель выполнен в виде конусной фрикционной муфты, конусные поверхности подвижной части которой предназначены для взаимодействия с конусными поверхностями соответствующих зубчатых колес, Механизм управления переключате- лфм выполнен в виде по крайней мере одной тяги, один конец которой предназначен для взаимодействия с подвижной частью конусной муфты, и пар рычагов по числу тяг, причем рычаги каждой пары подпружинены один к другому и связаны шарнирно между собой и с вторым концом соответствующей тяги е месте их пересечения. Средство регуЛИРОВания хода иСпслнитЕльнОго органа выпОЛнено в виде регулируемого упора и шарнирного параллелограмма. одно из звеньев которого предназначено для жесткой сьяэи с исполнительным органом, а втоРОЕ ПРОтивопОлОжнОЕ Ему ЗвенΠ— ддя аэаимодействия с рычагами мехзниэма уп55 валу 5 размещен между фрикционными поверхностями ведущих зубчатых колес 9 и 10 и имеет в центре круговую проточку 17, при этом переключатель 15 выполнен в виде конусной фрикционной муфты и на его обоих торцах выполнены фрикционные конусные

50 равления переключателем, причем регулируемый упор выполнен в виде размещенного в корпусе винта с опорной площадкой на одном из торцов, предназначенной для вэаимодействия с соответствующим звеном шарнирного параллелограмма, Устройство может быть снабжено роликами, один из которых установлен на втором звене шарнирного параллелограмма и предназначен для взаимодействия с опорной площадкой винта, а остальные установлены по одному на каждом иэ рычагов механизма управления переключателем и предназначены для взаимодействия соответственно с первым и вторым звеном параллелограмма.

На фиг. 1 представлено устройство а исходном положении, общий вид; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — узел! на фиг, 2, Устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа содержит . сварной корпус 1 с вертикальными стенками и крышкой 2, а также исполнительный орган 3, в корпусе которого выполнена резьба, винт 4 и средство регулировки хода исполнительного органа 3. Вертикальные стенки корпуса 1 используются для установки приводного и промежуточного валов 5 и

6 соответственно, винта 4 и парззитного колеса 7, кроме того к вертикальным стенкам корпуса 1 винтами закреплена крышка

2 с центральным резьбовым отверстием. На приводном валу 5, который связан с электродаигателем 8 постоянного тока, нз подшипниках смонтированы ведущие зубчатые колеса прямого 9 и обратного 10 ходов с наружными конусными поверхностями.

Промежуточный взл 6 предназначен для установки ведомых зубчатых колес 11 и 12, которые находятся в кинемзтической связи с приводным валом 5. Так колесо 11 связано с колесом 9, а колесо 12 через паразитную шестерню 7 связано с колесом 10 приводного вала 5. Кроме того, нз промежуточном валу 6 и на винте 4 посажены соответственно зубчатые колеса 13 и 14, находящиеся в кинематической связи. а на валу 5 насажен с возможностью осевого перемещения на шпонке переключатель 15. В корпусе исполнительного органа 3 закреплены скалки 16 и выполнена резьба, выполняющая роль гайки, которая взаимодействует с резьбой аванта 4. Переключатель 15 на приводном

1714258 отверстия. В состав механизма управления переключателем 15 входят по две тяги 18 и две пары рычагов 19. Тяги 18, которые подвижно установлены во втулках вертикальной стенки корпуса 1; одним концом связаны с проточкой 17 подвижной части конусной муфты переключателя 15 и имеют соосно выполненные отверстия на противоположных концах для установки осей 20.

Каждая пара рычагов 19 шарнирно крепится на оси 20 каждой тяги 18 и имеет два ролика

21. По два ролика 21 каждой пары рычагов

19 монтируются на осях 22, которые в центре имеют соосные отверстия. Соосные .отверстия осей 22 используются для установки подпружиненного пальца 23. 8 состав средства регулировки хода исполнительного органа входит регулируемый упор в виде винта 24 с опорной площадкой 25 и шарнирный параллелограмм. Винт 24 регулируемого упора при сборке закреплен в центральном резьбовом отверстии крышки

- 2 корпуса 1, Шарнирный параллелограмм содержит вертикально расположенные звенья 26 и 27 с опорными плоскостями, связанные шарнирно с звеньями 28 и 29, и ролик 30 на верхнем конце звена 26 с возможностью взаимодействия с опорной площадкой 25 винта 24, при атом звено 27 жестко связано са скалками 16 исполнительного органа 3, причем предусмотрена возможность взаимодействия роликов 21 с опорными поверхностями звеньев 26 и 27.

Устройство для прямолинейного перемещения исполнительного органа работает следующим образом.

Предварительно производят регулировку оборотов электродвигателя 8 и с помощью вращения винта 24 регулируемого упора выставляют на определенный уровень опорную площадку 25, тем самым обеспечивается необходимый зазор между опорными поверхностями звеньев 26 и 27 шарнирного параллелограмма, который определяет величину хода исполнительного органа 3 в обоих направлениях при реверсе.

В исходном положении исполнительный орган 3 и шарнирный параллелограмм находятся в крайнем правом положении, под действием усилия пружины пальца 23 рычаги 19 каждой пары максимально приближены друг к другу и развернуты в сторону исполнительного органа 3, при этом ролики 21 взаимодействуют с опорной плоскостью звена 27 шарнирного параллелограмма, звено 26 расположено внизу и

/ зависает на звеньях 28 и 29. Вследствие взаимодействия подпружиненного пальца 23 на ролики 21 последние упираются в звено

27, и через тяги 18 воздействуют на пере5

1 0

30 ключатель 15, смещая последний влево, Находясь в крайнем левом положении, переключатель 15 упирается левым конусным отверстием в наружную фрикционную поверхность колеса 9, при этом между соответствующими коническими поверхностями переключателя 15 и колеса 10 существует гарантированный зазор.

При включении электродвигателя 8 последний вращает приводной вал 5, вращение которого через зубчатые колеса 9, 11, 13 и 14 передается винту 4. При вращении винта 4 исполнительный орган 3 из крайнего правого положения перемещается влево, Вместе с исполнительным органом 3 в том же направлении с помощью скалок 16 перемещается шарнирный параллелограмм, опорная плоскость звена 27 которого воздействует на ролики 21, проворачивая рычаги

19 обеих пар в сторону его вертикальной оси, при этом усилие пружины пальца 23 постоянно удерживает в контакте соответствующие фрикционные поверхности переключателя 15 и шестерни 9.

Во время поворота рычагов 19 увеличивается усилие от пружины пальца 23, воздействующего на ролики 21, вследствие ее сжатия.

Как только рычаги 19 при повороте примут вертикальное положение, а оси 22 пальца 23 пересекут вертикальную ось рычажного механизма, под действием усилия сжатой пружины рычаги 19, проворачиваясь, устремятся навстречу друг к другу, при этом ролики 21 выходят из взаимодействия со звеном 27 шарнирного параллелограмма и движутся в направлении авена 26.

При взаимодействии роликов 21 со звеном 26 последнее перемещается вверх вследствие поворота звеньев 28 и 29 и при этом увеличивается расстояние между параллельными звеньями параллелограмма до соприкосновения ролика 30 с опорной площадкой 25 заранее выставленного регулируемого упора и взаимодействие это сохраняется постоянно при движении влево исполнительного органа 3, причем ролик 30 перекатывается по опорной площадке 25.

Во время сближения под действием усилия

50 пружины рычагов 19 и поворота последних в сторону переключателя 15 звенья 26 и 27 перемещаются в крайнее правое положение, которое передается через тяги 18 переключателю 15. При перемещении переключателя 15 в правое положение поверхность его левого конусного отверстия выходит из контакта с фрикционной поверхностью колеса 9, а правое конусное отверстие вступает в контакт с фрикционной поверхностью колеса 10, Вследствие

1714258 этого вращение вала от электродвигателя 8 передается винту 4 по другому кинематич@скому пути и осуществляется через колеса

10, 7, t2, 13 и 14, в результате этого происходит реверс вращения винта 4 без изменения направления вращения вала электродвигателя 8, Вследствие реверса винта 4 изменяется направление движения исполнительного органа 3, который перемещается вправо совместно с шарнирным параллелограммом.

Движение исполнительного органа 3 в крайнее прааов положение будет продолжаться до тех пор, прка звено 26 параллелограмма вследствие воздействия на ролики 21 не переведет аналогичным образом обе пары рычагов 19 в исходное положение.

При возвращении обеих пар рычагов 19 в исходное положение происходит реверс вращения вала 4 и операция повторяется.

Таким образом величина хода исполнительного органа 3 во взаимно противоположных направлениях зависит от расстояния между звеньями 26 и 27 шарнирного параллелограмма и определяется положением опорной площадки 25 винта 24.

Предлагаемое устройство позволяет реверсировзть движение беэ-реверса электродвигателя 8, а также регулировать ход исполнительного органа 3.

Формула изобретения

1. УстройствО для прямолинейнОго пеРЕмЕЩЕНиЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГЗНа, СОДЕРжащее корпус, установленный в нем с возможиостью вращения винт, вэаимодействующую с ним гайку, жесткО связываемую с исполнительным Органом, и привод, кинвматически связанный с винтом, о т ли ч а а- 40 щ е е с я тем, что„с целью расширения кинематических возможностей путем регулирования хода исполнительного органа и повышения точности при реверсе, кииематическвя связь винта с приводом выполнена в чаще двух зубчатых передач прямого и обратного ходов соответственно, переключателя, предназначенного для попеременного взаимодействия с ведущими колесами зубчатых передач, и мехвнизмв управления переключателем, а устройство снабжено средством регулировки хода исполнительного органа, предназначенным для взвимодействия с механизмом управления переключателем, 2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью сокращения времени переключения зубчатых передач, на ступицах ведущих колес выполнены конусные поверхности, а переключатель выполнен в виде конусной фрикционной муфты, конусныв поверхности подвижной части которой предназначены для взаимодействия с конусными поверхностями соответствукццих зубчатых колес. . - 3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что механизм управления переключателем выполнен в виде по крайней мере одной тяги, один конец которой предназначен для взаимодействия с подвижной частью конусной муфты, и пар рычагов по числу тяг, причем рычаги каждой пары подпружинены один к другому и связаны шарнирно между собой и вторым концом соответствующей тяги в месте их пересечения.

4. Устройство по пп..1-3, о т л и ч -а ющ е е с я тем, что средство регулирования хода исполнительного органа выполнено s виде регулируемого упора и шарнирного параллелограмма, одно из звеньев которого предназначено для жесткой связи с исполнительным органом, а второе противоположное ему. звено — для взаимодействия с рычагами механизма управления переключателем..

5. Устройство по пп. 1-4, о т л и ч а юще е с я тем, что регулируемый упор выполнен в виде размещенного в корпусе винта с опорной площадкой не одном из торцов, предназначенной для взаимодействия с соответствующим звеном шарнирного параллелограмма.

6. Устройство по пп. 1-5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения плавности переключения зубчатых передач и КПД путем уменьшения трения, оно снабжено-роликами, один из которых установлен на вторОм звене аарнирногО .параллелерамма и предназначен для взаимодействия с опорной площадкой винта. а остальные установлены пь одному на каждом из рычагов механизма управления переключателем ипреднаэначены для взаимодействия соответственно с первым и вторым звеном параллелограмма. t734258 ъ

1714258

Составитель В.Молчанов

Техред М,Моргентал Корректор Н.Король

Редактор М.Янкович

Заказ 677 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета яо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

ИЗОЗЬ, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/6

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул. Гагарина, 101