Поршневой механизм

 

Использование: в робототехнике в качестве исполкитепьного механизма с управляемым движением Сущность изобретения: в корпусе(1)установлен образующий рабочие полости поршень (3). Поршень (3) выполнен с продольным каналом для сообщения рабочих полостей и снабжен генератором (7) механических колебаний. Механизм снабжен источником поперечного переменного магнитного поля. Рабочие полостл заполнены магнитореологической жидкостью (2). Генератор (7) снабжен мембранами (8,9), размещенными в полостях. Внутренняя поверхность корпуса (1) м.б выполк на рифленой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ COBETCKMX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr>s F 15 В 15/00, 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4657317/29 (22) 01.03.89 (46) 07,09.92. Бюл. № 33 (71) Камский политехнический институт (72) М,С,Исламов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1383013, кл, i 15 В 11/12, 1986. (54) ПОРШНЕВОЙ МЕХАНИЗМ (57) Использование: в робототехнике в качестве исполнительного механизма с управляемым движением. Сущность изобретения: в

Изобретение относится к прикладной механике, конкретнее к поршневым механизмам и предназначено для использования в различных областях техники, например в робототехнике в качестве исполнительного механизма с управляемым движением, Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости выходного элемента.

На фиг.1 изображен механизм, продольный разрез, на фиг.2 — то же, вариант исполнения, Поршневой механизм состоит из корпуса 1, заполненного ферромагнитной жидкостью 2, поршня 3 с продольными отверстиями 4 и двухсторонним штоком 5. В теле поршня 3 выполнены также отверстия

6, в которых установлены генераторы механических колебаний 7 (например. пьезокристаллы), отверстия б с обеих сторон поршня закрыты общими мембранами 8 и 9, скрепленными с генераторами механических колебаний 7. Питание генераторов колебаний!!9! ъЖ !!!! 1 76G 1 88 / А ) корпусе (1) установлен образу.ощий рабочио полости поршень (3). Поршень (3) выполнен с продольным каналомдля сообщения рабочих полостей и снабжен генератором (7) механических колебаний. Механизм снабжен источником поперечного переменного магнитного поля. Рабочие полостл заполнены магнитореологической жидкостью (2), Генератор (7) снабжен мембранами (8,9}, размещенными в полостях. Внутренняя поверхность корпуса (1) м.б. выполн -на рифленой, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

7 осуществляется с помощью проводки 10, проложенной в полости 11 штока 5. Корпус

1 размещен внутри секционного электромагнита 12, выполненного в виде набора из отдельных соленоидов 13.

Внутренняя поверхность корпуса 1 может быть выполнена рифленой, например, иметь кольцевые канавки 14, По варианту на фиг.2 магнит 12 выfloëнен с возможностью перемещения вдоль оси корпуса 1.

Работает поршневой механизм следующим образом.

Пусть поршень 3 занимает положение, показанное на фиг.1. Для перемещения поршня влево подают питание на генераторы колебаний 7. При этом мембраны 8 совершают колебания в направлении вдоль оси корпуса 1. Подают питание на секции 13 электромагнита 12, расположенные правее поршня 13, при этом ферромагнитная жидкость 2 в правой полости корпуса 1 отвердевает и мембрана 8 отталкивается от нее, как от твердого тела. В левой же полости жид1760188 кость по прежнему остается обычной, маловязкой, поэтому корпус 1 перемещается влево на величину амплитуды колебания мембраны 8, При этом из левой полости через отверстия 4 в правую полость перетекает жидкость 2 в количестве, соответствующем перемещению поршня 3. Это количество жидкости, перетекающее в правую полость также оказывается в зоне действия магнитного поля и отвердевает, Поршень 3 отталкивается теперь (при llpo должающемся колебании мембран) от этого нового слоя отвердевшей жидкости и перемещается дальше влево и таким образом, совершается его поступательное движение.

Скорость перемещения регулируется изменением частоты и амплитуды колебаний мембран. Чем больше частота и амплитуда колебаний, тем больше скорость поршня.

Кроме того, скорость поршня может регулироваться скоростью перемещения фронта отвердевания жидкости, т,е. скоростью перемещения магнитного поля (переключения секций электромагнита или перемещения самого магнита).

При постоянных значениях частоты и амплитуды колебаний скорость поршня также остается постоянной.

Для остановки поршня и удержания его в заданном положении необходимо подать питание на секции электромагнита 12, расположенные как правее, так и левее поршня

3. Тогда ферромагнитная жидкость отвердевает в обеих полостях корпуса 1 и поршень

3 фиксируется в заданном положении. Колебания мембран 8 и 9 в этом положении могут быть прекращены.

5 Для перемещения поршня вправо подают питание на секции электромагнита 12, расположенные левее поршня 3. Жидкость

2 отвердевает в левой полости и поршень 3, отталкиваясь от нее мембраной 9, переме10 щается вправо.

Регулируя скорость поршня 3 способами, описанными выше, можно воспроизвести практически любой заданный закон движения.

15 Внедрение изобретения расширяеттехнические возможности машиностроения в области исполнительных механизмов, Формула изобретения

1. Поршневой механизм, содержащий

20 корпус, установленный в нем с образованием рабочих полостей поршень, выполненный с продольным каналом для сообщения рабочих полостей и снабженный генератором механических колебаний, о т л и ч а ю25 шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости выходного элемента, механизм снабжен источником поперечного переменного магнитного поля, рабочие полости заполнены магни30 тореологической жидкостью, а генератор колебаний снабжен мембранами, размещенными в рабочих полостях, 2, Механизм по п,1, отл и ч а ю щи йс я тем, что внутренняя поверхность цилин35 дра выполнена рифленой.

1760188

Составитель Г.Коновалова

Техред М,Моргентал Корректор Т. Вашкович

Редактор К.Куля

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

Заказ 3171 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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