Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное

 

Использование: машиностроение, привод поршневых насосов, кузнечно-прессовое оборудование, строительные молота и т.п. Сущность изобретения: устройство содержит фрикционный сектор, выполненный из пневматического баллона, образующего часть окружности и контактирующего со штангой. При вращении сектора штанга совершает поступательное движение за счет трения-качения. Обратный ход штанги происходит путем ее прижатия сектором обратного хода к ускоряющему колесу, скорость последнего выше скорости сектора. Сектор обратного хода соединен с приводом посредством обгонной муфты, обеспечивающей свободный выбег сектора, чтобы не препятствовать ускорению. Сектор может быть изготовлен из колеса с пневматической шиной и представляет собой пневмоопорный элемент. Он обеспечивает упругость и увеличивает площадь контакта со штоком в момент зацепления. Благодаря этому увеличивается нагрузочная способность , частота работы и долговечность (износоустойчивость ) сектора. 6 з.п. ф-лы, 3 ил. Ё

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s F 16 Н 19/02

ГОСУДАРСТ8ЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

8ЕДОМСТ80 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868303/28 (22) 13.07,90 (46) 15.07.93, Бюл. М 26 (75) О.Я.Сивков (56) Патент ФРГ

М 2603677, кл. С 10 В 45/02, 1976.

Патент ФРГ

N 1225141, кл, С 10 В 45/02, 1966, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В

ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ (57) Использование; машиностроение, привод поршневых насосов, кузнечно-прессовое оборудование, строительные молота и т.п. Сущность изобретения: устройство содержит фрикционный сектор, выполненный из пневматического баллона, образующего часть окружности и контактирующего со

Изобретение относится к машиностроению, к преобразователям вращательного движения в возвратно-поступательное, возможно применение в виде машин и механизмов, в качестве привода поршневых насосов, в качестве кузнечно-прессового оборудования, в виде строительных молотков или бутобоев, в виде отбойных молотков и перфораторов, в вибрационной технике и др

Цель изобретения — повышение динамических и кинематических свойств. увеличение допустимых усилий и износоустойчивости.

Сущность изобретения.

Фрикционный сектор, имеющий.кон. тактную поверхность в виде выступающей ограниченной части круга с постоянным радиусом, образован воздушным баллоном с

„„5U ÄÄ 1827475 А1 штангой, При вращении сектора штанга совершает поступательное движение за .счет трения — качения. Обратный ход штанги происходит путем ее прижатия сектором обратного хода к ускоряющему колесу, скорость последнего выше скорости сектора. Сектор обратного хода соединен с приводом посредством обгонной муфты, обеспечивающей свободный выбег сектора, чтобы не препятствовать ускорению. Сектор может быть изготовлен из колеса с пневматической шиной и представляет собой пневмоопорный элемент, Он обеспечивает упругость и увеличивает площадь контакта со штоком в момент зацепления. Благодаря этому увеличивается нагрузочная способность, частота работы и долговечность (износоустойчивость) сектора. 6 э.ll. ф-лы, 3 ил. фрикционным покрытием. Подобная конструкция обеспечивает следующее: периодическое прижатие штанги, т.е. сектор иэ воздушного баллона работает как двигатель возвратно-поступательного движения с большой частотой и с большими усилиями, при этом переходный процесс — практически без колебаний (нет отскока от штанги при быстром зацеплении); большую величину упругой деформации (большую. чем толщина фрикционного материала): высокую износоустойчивость; увеличение допустимых динамических нагрузок за счет амортизации усилий и эа счет снижения удельного усилия при увеличении площади контакта при упругой деформации пневматического баллона и эа счет эффективного прижатия штанги при ее движении. Существо указанных свойств состоит в том, что они п роя вля1827475 ются лишь в совокупности действия конструктивных признаков устройства (штанги при взаимодействии с сектором). Подобная конструкция фрикционного сектора многократно улучшает динамическиЕ свойства, что значительно расширяет возмо>кности применения устройства.

Ступень на штанге обеспечивает динамический режим. В то время, когда штанга поднимается вверх, сектор обратного хода при его большой скорости успевает сделать холостой оборот (за счет выточки), не препятствуя движени о штанги, Зацепление произойдет, когда выточка минует сектор и штанга пойдет в обратном направлении.

Опорный подпружиненный ролик обеспечивает.контакт сектора со штангой в промежутке времени, пока штанга не коснется ускоряющего колеса.

Сущность установки обгонной муфты состоит в том, что когда штанга коснется ускоряющего колеса ее скорость возрастет и станет большей скорости сектора, чтобы сектор не тормозил штангу, обгонная муфта обеспечит проворот сектора с большей скоростью.

Установка фрикционных пластин между штангой и пневмоколесом осуществляется периодически за счет, например, крепления пластин к колесу с помощью цепной передачи и позволяет увеличить высоту подъема штанги (расширяет кинематические возможности) одновременно с тем, что пневмоколесо обеспечивает все рассмотренные свойства сектора, На фиг. 1 изображена схема устройства с фрикционным сектором обратного хода и ускоряющим колесом; на фиг. 2 изображена одна из возможных конструкций фрикционного сектора; на фиг. 3 изображено устройство с фрикционным сектором, образованным пневмоколесом и фрикционной пластиной, УстройСтво содержит штангу 1, сектор прямого хода 2, сектор обратного хода 3, обгонную муфту 4, ускоряющее колесо 5, подпружиненный опорный ролик 6, ступень на штанге 7, направляющие траверсы 8, возвратную пружину 9. Конструкция фрикционного сектора содержит пневмоколесо 10, фрикционное покрытие или выступ 11, обод колеса 12, крепежные болты 13. Фрикционный сектор (фиг. 3) выполнен в виде пневмоколеса 14 и содержит цепную передачу 15, звездочку 16, фрикционные пластины 17, опорный ролик 18 и направляющие траверсы 19.

Работа устройства (фиг. 1) происходит следующим образом, 5

Секторы 2 захватывают штангу 1 и поднимают ее. В это время пока выточка 7 проходит перед сектором 3 последний совершитодин холостой оборот, так как его скорость больше скорости секторов 2. При этот движение штанги 1 будет происходить между направляющими траверсами 8 и с опорой на опорной ролик 6 со сжатием возвратной и ружин ы 9. Ускоря ющее колесо 5 не будет сцепляться со штангой 1, а будет иметь постоянную скорость вращения, После того как секторы 2 выйдут из зацепления со штоком 1, шток сожмет пружину 9 и начнет двигаться вниз. В этот момент выточка

7 будет находиться выше сектора 3. и этот сектор войдет в зацепление со штангой 1.

Штанга будет ускоряться, отклонять ролик 6 и прижмется к ускоряющему колесу 5. В результате штанга r..ðèoáða7aò дополнительную скорость, большую скорости сектора 3. При этом включится обгонная муфта 4 и сектор 3 провернется, не препятствуя ускорению. После опускания штанги цикл повторится.

Работа элемента (сектора) (фиг. 2) происходит следующим образом.

При вращении сектора он может зацепляться фрикционным выступом 11, При этом ввиду крепления этого выступа болтами 13 к ободу колеса 12 этот выступ фиксируется на пневмоколесе 10, Когда произойдет зацепление выступа 11, который может быть гибким, усилие передается на пневмоколесо 10, которое деформируется и создает усилие прижатия между выступом 11 и какойлибо контактной поверхностью, Работа устройства (фиг. 3) происходит следующим образом.

При вращении колеса 14 фрикционные пластины 17, установленные на цепной передаче 15, обкатываясь по колесу 14, попадая между штангой 1 и колесом, воздейству от на штангу, которая, опираясь на ролик 18, поднимается вверх в направляющих тра версах 19, В данном случае привод может быть соединен как с колесом 14,так и со звездочкой 16. После выхода пластин из зацепления штанга 1 может возвратиться в исходное положение и цикл повторится, В данном слу, ае упругие свойства сектора обеспечиваются колесом 14 с пневматичеСКОЙ ШИНОИ.

Формула изобретения

1. Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащее основание, установленную в нем с возможностью перемещения штангу, имеющую две противоположные рабочие поверхносги. и два установленных с возможностью вращения в

182747.5 противоположные стороны приводных диска, имеющие каждый фрикционный сектор для взаимодействия с соответствующей рабочей поверхностью штанги, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения 5 динамических характеристик, допустимых усилий и износостойкости, одна рабочая поверхность штанги выполнена двуступенчатой, устройство снабжено муфтой свободного хода, колесом, закрепленным 10 на ее наружной обойме и установленным с возможностью вращения в направлении, противоположном вращению расположенного с соответствующей стороны штанги приводного диска, связанным с колесом 15 фрикционным элементом для взаимодействия с одной из ступеней, расположенным с противоположной колесу стороны штанги ускоряющим колесом, установленным с возможностью вращения в направлении, 20 противоположном вращению соответствующего приводного диска, и подпружиненным к штанге роликом, а штанге подпружинена относительно основания в направлении ее перемещения. 25

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый фрикционный сектор выполнен в виде упругого воздушного баллона.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительным 30 колесом и гибкой связью, охватывающей основное и дополнительное колеса, э фрикционный элемент выполнен в виде по крайней мере одной фрикционной пластины, закрепленной на гибкой связи.

4. Устройство по пп, 1 и 2, о т л v ч а ющ е е с я тем, что колесо выполнено в виде упругого полого кольцеобразного элемента, заполненного газом, а фрикционный элемент выполнен в виде фрикцион ной пластины, закрепленной на кольцеобразном элементе, 5. Устройство по пп 1 и 2. о т л и ч а ющ е е с я тем, что фрикционный элемент выполнен в виде по крайней мере одного воздушного баллона, размещенного на наружной поверхности колеса, и охватывающего воздушный баллон защитного покрытия, закрепленного концами на колесе.

6. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что колесо выполнено в виде упругого полого кольцеобразного элемента, часть которого в окружном направлении обжата стяжками.

7. Устройство поп,1, отл ич а ю щеес я тем, что каждый диск.с фрикционным сектором выполнен в виде кольцевого воздушного баллона, имеющего на наружной поверхности выступ.

1821475

1Z 18 ., У77 г

Составитель М.Вавилов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М,Петрова

Редактор

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

Заказ 2349 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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