Мальтийский механизм

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к конструкции тяжелых машин прерывистого движения. Задачей изобретения является уравновешивание больших инерционных масс. Поставленная задача достигается тем, что нагружатель мальтийского механизма выполнен в виде соосно и параллельно расположенных в чередующейся последовательности между собой неподвижных и подвижных дисков. Неподвижные диски установлены посредством подшипников на ведомом валу, жестко связаны между собой и шарнирно соединены со стойкой. Подвижные диски жестко закреплены на ведомом валу. На каждом диске установлены равномерно по окружности магниты, полярность которых чередуется и число которых на каждом диске равно удвоенному числу пазов мальтийского креста. При работе механизма магниты подвижных дисков, отталкиваясь от одноименных магнитов неподвижных дисков, создают крутящий момент, направленный в сторону вращения креста для его разгона. Для торможения креста магниты подвижных дисков, притягиваясь к разноименным магнитам неподвижных дисков, создают крутящий момент, направленный против вращения креста. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям тяжелых машин прерывистого движения.

Известна конструкция мальтийского механизма (авт. св. СССР N 1364802), выбранного за прототип, содержащего мальтийский крест с пазами, кривошип с пальцем и нагружатель, состоящий из закрепленного на валу мальтийского механизма кулачка из магнитомягкого материала, взаимодействующего с пальцевым магнитом с чередующимися полюсами.

Задачей, поставленной перед изобретением, является повышение быстродействия и надежности мальтийского механизма путем более полного уравновешивания больших инерционных масс.

Известное техническое решение (прототип) не решает поставленной задачи, так как: обеспечивает ограниченные величины уравновешиваемых моментов инерции; наличие вращающегося в магнитом поле кулачка из магнитомягкого (токопроводящего) материала вызывает появление в нем токов, вызывающих перегрев при больших скоростях; значительная часть магнитного момента нагружателя расходуется на уравновешивание кулачка.

Для решения поставленной задачи в мальтийском механизме содержатся ведущий вал, установленный на нем кривошип с пальцем, ведомый вал, установленный на нем мальтийский крест с пазами для взаимодействия с пальцем кривошипа и нагружатель. Механизм снабжен стойкой, нагружатель выполнен в виде соосно и параллельно расположенных в чередующейся последовательности между собой неподвижных и подвижных дисков, первые из которых установлены посредством подшипников на ведомом валу, жестко связаны между собой и шарнирно соединены со стойкой, вторые - жестко закреплены на ведомом валу, а диски выполнены из неэлектропроводного материала, на каждом установлены равномерно по окружности магниты, полярность которых чередуется и число которых на каждом диске равно удвоенному числу пазов мальтийского креста.

На фиг.1 приведен мальтийский механизм, общий вид; на фиг.2 - разрез по А-А. Мальтийский механизм содержит ведущий вал 1 с установленным на нем кривошипом 2 с пальцем 3, ведомый вал 4, размещенный на нем мальтийский крест 5 с пазами 6 для взаимодействия с пальцем 3 кривошипа и нагружатель, выполненный в виде соосно и параллельно расположенных в чередующейся последовательности между собой неподвижных 7 и подвижных 8 дисков из неэлектропроводного материала, на каждом установлены равномерно по окружности магниты 9, полярность которых чередуется. Неподвижные диски 7 находятся в чередующейся последовательности с подвижными 8, жестко соединены между собой и шарнирно соединены со стойкой 10.

Например, для мальтийского механизма привода матричного блока горячевысадочного пресса с моментом инерции, приведенным к валу мальтийского креста 32 кгм², нагружатель состоит из трех подвижных и четырех неподвижных дисков с размещенными на них магнитами М22РА220-1 с намагниченностью 286 кА/м и имеет габариты: по ширине - 180 мм, по наружному диаметру - 500 мм.

В момент входа пальца 3 в паз 6 креста 5 оси магнитов подвижных дисков совпадают с осями магнитов одноименной полярности неподвижных дисков.

Мальтийский механизм работает следующим образом. При повороте вала 1 с кривошипом 2 против часовой стрелки палец 3, входя в паз 6 креста 5, начинает поворачивать крест 5 в направлении по часовой стрелке. Вместе с крестом поворачиваются и жестко закрепленные на его валу 4 подвижные диски 8. В процессе поворота магниты подвижных дисков 8, отталкиваясь от одноименных магнитов неподвижных дисков 7, создают крутящий момент, направленный в сторону вращения креста 5, тем самым помогая его разгону. При повороте креста 5 на угол ϕ/2 , где ϕ - угол между осями соседних магнитов, крутящий момент достигает максимума и при повороте на угол ϕ уменьшается до нуля. В этот момент магниты неподвижных дисков располагаются против разноименных магнитов подвижных дисков. При дальнейшем повороте креста магниты подвижных дисков 8, притягиваясь к разноименным магнитам неподвижных дисков 7, создают крутящий момент, направленный против вращения креста 5, тем самым помогая его торможению. При повороте на угол 3ϕ/2 момент этого направления достигает максимума, а при повороте на угол 2ϕ, когда палец 3 выходит из паза 6 креста 5, момент снова становится равным нулю, происходит выстой креста. Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

МАЛЬТИЙСКИЙ МЕХАНИЗМ, содержащий ведущий вал, установленный на нем кривошип с пальцем, ведомый вал, установленный на нем мальтийский крест с пазами для взаимодействия с пальцем кривошипа, и нагружатель, отличающийся тем, что механизм снабжен стойкой, нагружатель выполнен в виде соосно и параллельно расположенных в чередующейся последовательности между собой неподвижных и подвижных дисков, первые из которых установлены посредством подшипников на ведомом валу, жестко связаны между собой и шарнирно соединены со стойкой, вторые - жестко закреплены на ведомом валу, а диски выполнены из неэлектропроводного материала, на каждом установлены равномерно по окружности магниты, полярность которых чередуется и число которых на каждом диске равно удвоенному числу пазов мальтийского креста.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2