Упругая регулируемая система

 

Использование: машиностроение, в частности в устройствах для перемещения грузов вручную. Сущность изобретения: система содержит рычажный механизм, упругий элемент, подвижную в осевом направлении опору, неподвижную опору для рычага и кинематическую связь рычага с подвижной опорой, причем упругий элемент выполнен в виде пластины, закрепленный одним концом на неподвижной опоре, другим концом опертой на неподвижную опору, а кинематическая связь выполнена в виде ползуна с шипом и повышающего зубчатого механизма, включающего ведущее колесо, жестко связанное с рычагом,и ведомое колесо в виде эксцентрика с пазом, в котором расположен шип ползуна. 1 з.г. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СО В ЕТС КИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s F 16 F 1/16

Z

C1), ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792926/28 (22) 20.11.89 (46) 15,06.92. Бюл. N. 22 (71) Специальное конструкторское бюро диагностической аппаратуры (72) А.И.Кангун и И.А.Кангун (53) 621.543 (088.8) (56) Детали машин, Расчет и конструирование. Справочник / Под ред. Н.С.Ачеркана.

М.: Машиностроение, 1968, т. 2, с, 40, 67, Патент Франции N 2100284, кл. F 16 F 7/00, 1973 (54) УПРУГАЯ РЕГУЛИРУЕМАЯ СИСТЕМА (57) Использование: машиностроение, в частности в устройствах для перемещения

Изобретение относится к упругим регулируемым системам.

У большинства пружин зависимость между усилием деформации Р (для всех пружин равным усилию сопротивленияЯ) и величиной этой деформации (F). т,е. жесткость (Z) пружины — есть величина постоянная и графически изображается в виде отрезка прямой, наклонной под некоторым углом (G) к оси абцисс

Известен ряд пружинных устройств, в которых реализуются сложные зависимости между P и F, благодаря комбинированию нескольких пружин: последовательно или друг

„„5U„„ l 740819 А1 грузов вручную. Сущность изобретения: система содержит рычажный механизм, упругий элемент, подвижную в осевом направлении опору, неподвижную опору для рычага и кинематическую связь рычага с подвижной опорой, причем упругий элемент выполнен в виде пластины, закрепленный одним концом на неподвижной опоре,. другим концом опертой на неподвижную опору, а кинематическая связь выполнена в виде ползуна с шипом и повышающего зубчатого механизма, включающего ведущее колесо, жестко связанное с рычагом,и ведомое колесо в виде эксцентрика с пазом, в котором расположен шип ползуна. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. против друга действующих нетрадиционной формы с предварительным межвитковым натягом, что позволяет в довольно широких пределах менять характер зависимости Р и

F. Эта зависимость может выражаться ломаной линией, быть криволинейной, .переходить даже через нулевое значение, Наиболее близкой к предполагаемому изобретению регулируемая упругая система, включающая рычажный механизм, упругий элемент, подвижную в осевом направлении опору, неподвижную опору для рычага и кинематическую связь рычага с подвижной опорой. б

Однако эта конструкция не позволяет получить неизменяемое сопротивление механизма в течение всего процесса деформации упругого элемента, т.е. нет обратной связи между механизмом перемещения точки приложения усилия пружины и величиной деформации пружины, и поэтому нет

1740819 возможности реализации процесса деформации пружины в пределах ее характеристики под действием постоянной нагрузки, Цель изобретения — повышение эксплуатационных воэможностей упругой регули- 5 руемой системы за счет уравновешенности нагрузки и реакции опоры, что графически выразится горизонтальной или достаточно близкой к ней линией характеристики устройства. 10

В связи с тем, что устройство находится в положении безразличного равновесия для деформации упругого элемента требуется приложение усилия сколь угодно малого, но практически в связи с наличием в устройст- 15 ве сил трения для деформации упругого элемента необходимо приложение к устройству 1ополнительной (вынуждающей) силы Р (Р— Var).

Поставленная цель достигается тем, что 20 в упругой регулируемой системе, содержащей рычажный механизм, упругий элемент, подвижную в осевом направлении опору, неподвижную опору для рычага и кинематическую связь рычага с подвижной опорой, 25 при э: >м упругий элемент выполнен в виде пластины, закрепленной одним концом на неподвижной опоре, а другим концом опертой на подви>кную опору, в упругой регулируемой системе кинематическая связь 30 выполнена в виде ползуна с шипом и повышающего зубчатого механизма, включающего ведущее колесо, жестко связанное с рычагом, и ведомое. колесо в виде эксцентрика с пазом, в ко ором расположен шип 35 и Олзуна.

Р 3ЕI

F 1з (3) 41о 1о

Так как кинематическая связь ползуна с пружиной представляет собой механизм отслеживания хода рычага, то предлагаемое 40 техническое решение обеспечивает постоянную зависимость иежду перемещением опоры упругого элемента и перемещением точки приложения сил: вынуждающей Р и деформации Р; возможность использова- 45 ния пружин с самыми "жесткими" характеристиками эа счет ввода между рычагом и промежуточной опорой повышающей передачи..

В качестве упругого элемента принята 50 пластинчатая пружина. Принята следующая схема заделки пружины

5-, ТЬГ

Из,условия равенства работ(Р+ Р) Л Y=

= Т Л1 (6) и в силу кубической зависимости при изменении положения рычага

ЛУ «Л1ФТ «Р

Для данной схемы заделки

Z = — = 12EI а2 (3l +4а) где Р, I и а — из схемы заделки;

Š— модуль упругости;

1 — момент инерции сечения.

Это выражение мало отличается от схемы

При Р— const в (2) должно выполняться соотношение F = К а {31+ 4 а), где К =

2 Р

12Е I

1 и а — перемен н ые, но 1+ а — con м.

Построение по точкам характеристики пластинчатой пружины гго формуле (2) и такой же пружины без промежуточной опоры, но тоже с переменным 4 (3), подчиняющейся зависимости где Ь вЂ” ширина пружины;

Я вЂ” толщина, т.е. К вЂ” постоянный для данной пружины коэффициент, показывает что пружины по (2) и (3) отличаются весьма мало.

Как указано ранее, наличие сил трения требует приложения к механизму некоторой дополнительной переменной вынуждающей силы Р, действу|ощей в процессе перемещения. Зависимость метру перемещением точки приложения сил Р и Р— (ЬУ) и перемещением подвижной опоры, на которую со стороны пружины действует сила Т, -(AI) носит кубический характер.

1740819 ние расстояния lo и поддержание благодаря этому P постоянным (или близким к нему за счет колебания величины необходимой возмущающей сипы) в процессе всего участка перемещения, Управление величиной возмущающей силы возможно за счет изменения кривизны поверхности эксцентрика.

Настройка пружинного устройства осуществлчется подбором упругого элемента с наиболее желательной характеристикой.

Применение предлагаемой конструкции позволяет перемещать вручную предмет большой массы (в частности блок детектирования передвижной гамма-каме.ры) без применения противовеса, что позволит облегчить и упростить конструкцию, а также позволит отказаться от массивных электроприводов для перемещения больших масс, что также облегчит конструкцию; достаточно просто перенастраивать пружинное устройство при изменениях массы перемещаемого груза в процессе подготовки изделия к эксплуатации; подбирать такое (постоянное или переменное) значение вынуждающей силы, которое обеспечит удобство управления и полную безопасность

{предотвращение произвольного опускания) перемещаемого груза, Формула изобретения

1. Упругая регулируемая система, содержащая рычажный механизм, упругий элемент, подвижную в осевом направлении опору, неподвижную опору для рычага и кинематическую связь рычага с подвижной опорой, о т л и ч а:о щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет уравновешенности нагрузки и реакции подвижной опоры, упругий элемент выполнен в виде пластины, закрепленной одHAM концом на неподвижной опоре, а другим онцом опертой на подвижную опору.

2. Система по п,1, отличающаяся ем, что кинематическая связь выполнена в иде ползуна с шипом и повышающего зубатого механизма, включающего ведущее олесо, жестко связанное с рычагом, и ведоое колесо в виде эксцентрика с пазом, в отором расположен шип ползуна, Очевидно, что для создания работоспособности конструкции требуется компенсация величины изменения возмущающей. силы, например, переменным передаточным числом механизма. 5

Предлагаемое изобретение предполагается использовать на вновь разрабатываемом изделии медицинской техники— передвижной гамма-камере, Одно из важнейших требований к изде- 10 лию — малая масса.

На фиг. 1 изображена передвижная гамма-камера с.предлагаемым пружинным устройством; на фиг. 2 — пружинное устройство, сечение по корпусу, 15

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен в опоре 2 упругий элемент

3 в виде пластинчатой пружины; второй опорой 5 упругого элемента 3 является опора скольжения на ползуне 4, установленном в 20 . направляющих корпуса 1. Шип ползуна 4 входит в паз эксцентрика 8, посаженного на одну ось с колесом повышающего зубчатого механизма 7.

Ведущее колесо механизма 7 жестко 25 связано с рычагом 8, выступом 9 упирающимся в упругий элемент 3. Указанная жесткая связь обеспечивается зажимом 10;

Исходное фиксированное положение рычага 8 обеспечивается упором 11.. 30

Устройство работает следующим образом.

При вывинчивании упора 11 обеспечивается исходное положение рычага 8, соответствующее исходному {без деформации) 35 положению упругого элемента 3. Вывинчивание зажима 10 освобождает от связи рычаг 8 и колесо механизма 7.

При фиксированном ползуне 4 нагружают рычаг 8 необходимым для работы устрой- 40 ства в режиме противовеса усилием (с учетом сил трения) и восстанавливают эажи- к мом 10 жесткую связь между рычагом 8 и колесом механизма 7. Доворачивают упор т

11 до рычага 8. Соединяют рычаг S, напри- 45 в мер, стальным канатом с уравновешиваю- ч щим механизмом. При перемещении рычага к

8 величине деформации упругого элемента м

3 сопутствует пропорциональное увеличе- к

1740819

4ьГ 2

Составитель A.Êàíãóè

Редактор М.Недолуженко Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 2070 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при i КНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

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