Механизм преобразования вращательного движения в возвратно- поступательное

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к устройствам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и может быть использовано в качестве привода плунжерного насоса. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей , повышение плавности движения и нагрузочной способности, Для этого внутреннее звено 4 выполнено в виде двух параллельных одно другому коромысел, установленного с возможностью перемещения водила. Внешнее звено выполнено в виде по крайней мере трех параллельных одна другой планок, установленных с возможностью дискретного перемещения в осевом направлении, и упругих разрезных колец, установленных с постоянным шагом. При вращении звена в зависимости отобразованной кольцами канавки внешнее звено находится в покое, перемещается вверх и вниз. Перемещением планок производится изменение шага канавки и тем самым изменяются скорость и направление звена. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 Н 25/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762098/28 (22) 22,11,89 (46) 23.04,93. Бюл. N. 15 (75) А.К,Бикташев, А.А.Бикташев и М.А.Бикташев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 121629, кл. F 16 Н 25/20, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N 453518, кл. F 16 Н 21/30, 1976. (54) МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ (57) Изобретение относится к машиностроению; а именно к устройствам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, и может быть использовано в качестве привода плунжерного насоса. Целью изобретения является расширение кинематических возможноИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение, и может быть использовано в приводах плунжерного скважинного насоса.

Целью изобретения является расширение кинематических возможностей, повышение плавности движения и нагрузочной способности.

На фиг,1 изображен предлагаемый механизм; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1 при шаге винтовой канавки, равном нулю; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.4— параллелограммный механизм с блоком роликов; на фиг.5 — вид В на фиг.4.

Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

« . Ж,„, 1810680 А1 стей, повышение плавности движения и нагрузочной способности, Для этого внутреннее звено 4 выполнено в виде двух параллельных одно другому коромысел, установленного с возможностью перемещения водила. Внешнее звено выполнено в виде по крайней мере трех параллельных одна другой. планок, установленных с возможностью дискретного перемещения в осевом направлении, и упругих разрезных колец. установленных с постоянным шагом.

При вращении звена в зависимости от образованной кольцами канавки внешнее звено находится в покое, перемещается вверх и вниз. Перемещением планок производится изменение шага канавки и тем самым изменяются скорость и направление звена. 5 ил.

\ содержит корпус 1 с направляющими 2: в котором находится внешнее звено 3 и взаимодействующий с ним внутреннее звено 4.

Внешнее звено 3 состоит из упругих колец 00

5, установленных с определенным шагом в — а пазах 6 планок 7, 8, 9, 10 и 11, статора 10. С)

Кольца 5 имеют разрез 13 и стыки их уста- Ос, новлены в пазах планки 8 и 9. С канавками Ср

14 внешнего звена 3, образованными кольцами 5, взаимодействуют ролики 15 внутреннего звена 4. Внутреннее звено 4 состоит из водила 16, установлен н ых на нем с возможностью качания в плоскости оси

его вращения коромысел 17, стоек 18, соединенных с последними шарнирами и образующие вместе с ними параллелограммный механизм, и роликов 15, установленных с возможностью качания «а пальцах 20 стой1810680 ки 18. При этом ось пальца 20 направлена радиально оси вращения внутреннего звена

4. Внутреннее звено 4 соединено в одном варианте жестко, а в другом — подвижно с ведущим валом 21.

Планки 8 и 9 через тяги 22 и 23 соединены с дискретным приводом 24, в качестве которого может быть применен, например, линейный электромагнитный привод соленоидного типа, управляемый внешними импульсами или аналоговыми сигналами (a также встроенными конечными включателями). Пульт управления на рисунке не показан. Тяги 22 и 23 взаимодействуют с устройством 25 (например, шестерня с зубчатыми рейками, закрепленными к тягам

22 и 23) для их синхронного дискретного перемещения во взаимопротивоположном направлении каждый раз на величину шага друг относительно друга, B другом варианте исполнения внутреннего звена (фиг.4) ролики 26 установлены в блоке 27, цапфа 27, цапфа 28 которого установлена с возможностью ограниченного качания в отверстии стойки 29 параллелограммного механизма.

Механизм может быть выполнен также в варианте совершения.

Механизм работает следующим образом.

Привод 24, например шаговый двигатель, управляемый от пульта с программным устройством, обеспечивающий с помощью устройства 25 дискретное перемещение планок 8 и 9 во взаимопротивоположном направлении каждый раз на величину одного шага t друг относительно друга (относительно статора — на величину

1/2), замыкает стыки колец 5 в определенном положении, например, образуя правую или левую винтовую канавку одноэаходную с шагом t, двухзаходную с шагом 2 t и т.д. или кольцевую канавку с шагом, равным нулю, Количество возможных заходов винтовой канавки, которые могут образовать упругие кольца 5, зависит от геометрических размеров внешнего звена: диаметров и толщины кольца, шага их размещения и т.д. При этом стойка 11 неподвижна в статсре 12, а планки 7 и 10 каждый раз перемещаются относителы-;о статора 12 на величину 1/4 — t соответственно в направлении перемещения планки 8 и 9. Ролики 15, установленные симметрично на стойках 18 параллелограммного механизма также перемещаются во взаимйопротивоположных направлениях, соответственно, на величину

1/2- t, и т.д„и качаясь на пальцах 20, меняют угол наклона в соответствии с углом

55 правления, при преодолении которых ролики подвергались бы ударам. Это позволяет также улучшить динамическую характеристику и тем самым повысить долговечность механизма.

Выполнение канавок с помощью тонких . упругих колец и отсутствие пересекающихся винтовых канавок правого и левого направлений дает конструктивную возможность уменьшить шаг однозаходной винтовой канавки, что в свою очередь позволяет подъема винтовой канавки, образованной кольцами 5.

При вращении внутреннего звена 4 в зависимости от образованной кольцами 5 канавки 14, внешнее звено может находиться в покое, перемещаться вниз и вверх. Перемещением планок 8 и 9 с помощью привода 24 производится изменение шага канавки и тем самым, скорости и направле"0 ния движения внешнего звена 3.

Например, для получения возвратнопоступательного движения, близкого к синусоидальному, при вращении внутреннего звена, дискретно перемещая планки 8 и 9 во

15 .вэаимопротивоположных направлениях, канавки с шагом, равным нулю, преобразуют канавку с шагом t,ïoòîì 2 t и т.д., достигая максимально допустимого шага и заходов винтовой канавки или скорости, требуемой рабочему органу. При этом внешнее звено 3 перемещается относительно корпуса I co скоростью О, nt, 2 nt и т.д., где n — число оборотов ведущего вала 21. При приближении роликов. 15 к концу внешнего звена, последовательно уменьшая шаг винтовой канавки, преобразуют ее в кольцевую канавку. Через некоторое время, также дискретно перемещая планки 8 и 9, последовательно образуют винтовую канавку другого направления с шагом, 2 и т.д. При этом внешнее звено перемещается в обратном направлении соответственно со скоростью nt, 2 nt и т,д. Возможность такого изменения шага винтовой канавки позволя35 ет изменять длину хода, скорость возвратно-поступательного движения внешнего (ведомого) звена, останавливать его в нужной точке на.необходимое время, т.е. сообщать ему требуемое рабочему органу

40 движение по запрограммированному сложному закону. Это сильно расширяет кинематические воэможности механизма.

Уменьшение скорости поступательного движения при приближении к точке оста45 новки или изменении направления движения улучшает динамическую характеристику механизма.

Внешнее звено не имеет пересекающиеся винтовые канавки правого и левого на1810б80 уменьшить передаточное отношение (в данном случае отношение длины хода ведомого звена за один оборот ведущего) механизма.

Это также улучшает динамическую характеристику и расширяет кинематические возможности механизма.

Взаимодействующая с роликами часть внешнего звена состоит из простых в конструктивном .отношении и технологических колец, установленных в пазах стоек, Такое выполнение ее повышает технологичность изготовления механизма практически с любой длиной хода, что в свою очередь, расширяет его кинематические возможности.

Внутреннее звено может содержать большое количество симметрично размещенных роликов или блоков роликов, одновременно взаимодействующих с канавками внешнего звена. Это во много раз повышает нагрузочную способность механизма.

Формула изобретения

Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий корпус, ведущий вал, соединенное с ним внутреннее звено, установленное 8 корпусе внешнее звено, соосное с внутренним звеном, и ролики, размещенные между внутренним и внешним звеньями, установленные каждый с возможностью вращения и поворота вокруг ради5 альной оси, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических воэможностей, повышения плавности движения и нагрузочной способности, внутреннее звено выполнено в виде двух параллельных

10 одно другому коромысел, установленного с возможностью осевого перемещения водила, связанного шарнирно с каждым из коромысел, и двух связанных шарнирно с соответствующими коромыслами парал15 лельных стоек, внешнее звено выполнено в виде по крайней мере трех параллельных одна другой планок, установленных с возможностью дискретного перемещения в осевом направлении друг относительно дру20 га, и упругих разрезных колец, установленных последовательно с постоянным шагом и каждое с возможностью поворота в плоскости своей оси, при этом концы колец размещены в соответствующих планках, а

25 ролики установлены на стойках и предназначены для взаимодействия с торцами ко лец.

1810б80

Составитель Р,Ожина

Техред M. Ìîðãåíòàë

Корректор Н.Кешеля

Редактор

Заказ 1436 .. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгтиям при ГКНТ СССР

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

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

17

28

27

Г9

1б 17 l7

ФуГ 5