Гидромеханический преобразователь усилия

 

Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может использоваться в конструкциях гидропрессов. Гидромеханический преобразователь усилия содержит гидроцилиндры с сообщающимися между собой полостями, заполненными энергоносителем. Штоки гидроцилиндров связаны между собой с помощью рычага. Опора рычага подвижна от винтового механизма и представляет собой его ходосую гайку. Преобразователь содержит также источник питания, соединенный с надпоршневой полостью силового гидроцилиндра. 2 ил.

Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может использоваться в конструкциях гидропрессов.

Известен преобразователь давления (авт. св. СССР N 360832, кл. B 30 B 15/16, 1969). Этот преобразователь давления содержит по крайней мере два цилиндра, подпоршневые полости которых заполнены энергоносителем и сообщены между собой, источник питания, соединенный с надпоршневой полостью одного из гидроцилиндров, причем штоки поршней упомянутых гидроцилиндров кинематически соединены между собой с помощью рычага.

Недостатком указанного преобразователя является то, что регулировать получаемые силы можно только путем изменения прикладываемой силы или изменением площадей поперечного сечения поршней.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь усилия, содержащий гидроцилиндр с сообщающимися между собой полостями, заполненные энергоносителем штоки, связанные между собой с помощью рычага с подвижной от винтового механизма опорой, источник питания, соединенный с надпоршневой полостью силового цилиндра.

Недостатком этого преобразователя, принятого за прототип, является невозможность бесступенчатого регулирования усилия.

Задачей изобретения является создание гидромеханического преобразователя усилия, обеспечивающего непрерывное регулирование усилия.

Это достигается тем, что в преобразователе усилия, содержащем гидроцилиндры, с сообщающимися между собой полостями, заполненными энергоносителем, штоки поршней связаны между собой с помощью рычага с подвижной от винтового механизма опорой, которая представляет собой ходовую гайку винтового механизма, винт которой расположен перпендикулярно ходу поршней.

На фиг. 1 изображена схема гидромеханического преобразователя усилия; на фиг. 2 - вариант его технического использования.

Предлагаемый преобразователь состоит из сообщающихся гидроцилиндров: силового гидроцилиндра 1 и гидроцилиндра 2, поршней 3, 4 со штоками 5 и 6, рычага 7, подвижной опоры 8. Подвижная опора может быть выполнена за одно целое с гайкой, взаимодействующей с винтом 9. Под силовым гидроцилиндром понимают гидроцилиндр, одна из полостей которого сообщена с источником питания. Под источником питания понимается, например, гидронасосная станция, от которой подается рабочая жидкость под давлением, создающим силу F.

Гидромеханический преобразователь усилия работает следующим образом. Под действием внешней силы F поршень 3 силового гидроцилиндра 1, площадь поперечного сечения которого S1, будет воздействовать на жидкость и создавать в ней давление q. Это давление будет воздействовать на поршень 4 с площадью сечения S2, который через шток 6 создает усилие на рычаг 7, а последний замкнет механическую систему воздействия на шток 5. В местах контакта рычага 7 со штоками 5 и 6 возникнут усилия P1 и P2, соответственно. Из равновесия поршня 3 под действием приложенных сил получим P1 + F = q S1, из равновесия поршня 4 следует, что P2 = q S2, а из равновесия рычага 7 относительно опоры 8 найдем, что P1l1 = P2l2.

Полученные уравнения сводятся в систему .

Решим эту систему относительно P1 и P2 , т.е. и окончательно для P1 найдем , соответственно для P2 получим .

Коэффициентами усиления в формулах (2) и (3) будут \\6 .

Изменение коэффициентов усиления достигается смещением винтом 9 (фиг. 1) опоры, то есть изменением расстояния l1 и l2 что невозможно выполнить в прототипе.

Рассмотрим случай, когда S1 > S2 и l2 > l1. При этих условиях максимальным усилием будет усилие P1, так как l2 > l1 и l2 в формуле (2) находится в числителе. Поделим числитель и знаменатель в (2) на l2, тогда .

Согласно (5) при заданных конкретных значениях S1 и S2 величину усилия P1 можно получить изменяя путем движения опоры 8. Причем это усилие может достигать значений теоретически бесконечных. Это возникнет тогда, когда значение , где знак означает "стремится к значению".

На фиг. 2 те же обозначения, что и на фиг. 1, но дополнительно показано деформируемое тело 10. Задавая усилие F на поршень 3 от источника питания, получим согласно (5) усилие P1, с которым рычаг 7 и поршень 5 будут сжимать тело 10. Смещением опоры 8 винтом 9 можно получить любое потребное усилие P1, чтобы тело 10 сдеформировалось необходимым образом.

Предлагаемый гидромеханический преобразователь имеет принципиальное отличие от прототипа, заключающееся в возможности бесступенчатого регулирования усилия воздействия.

Формула изобретения

Гидромеханический преобразователь усилия, содержащий гидроцилиндры с сообщающимися между собой полостями, заполненными энергоносителем, штоки, связанные между собой с помощью рычага с подвижной от винтового механизма опорой, источник питания, соединенный с надпоршневой полостью силового гидроцилиндра, отличающийся тем, что опора рычага представляет собой ходовую гайку винтового механизма.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к станкостроению, а именно к пневмоприводам, и может быть использовано для привода гидрофицированных исполнительных механизмов технологического оборудования

Изобретение относится к области гидроавтоматики и может быть использовано в системах автоматического регулирования

Изобретение относится к гидравлическим преобразователям давления (мультипликаторам) и может быть использовано в гидросистемах, работающих при высоких и сверхвысоких давлениях, например применяемых в устройствах для разрушения горных пород, резания различных материалов и очистки поверхностей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве устройства для повышения давления

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для преобразования давления

Изобретение относится к устройствам гидроавтоматики

Изобретение относится к гидроавтоматике и может быть использовано для управления гидравлическим следящим приводом

Изобретение относится к машиностроению, а именно к пневмогидроприводам станочных приспособлений

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности, к гидравлическим приводам кузнечно-прессовых машин, и может быть использовано при создании гидравлических приводов преимущественно тяжелых ковочных прессов с расположением наполнительного бака у основания пресса

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к прессам для штамповки изделий эластичной средой

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для прижатия заготовок при вытяжке деталей из листового материала

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для импульсных воздействий в малоотходных производствах, например для колебания рабочих инструментов прессов

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к системам управления гидравлических прессов

Изобретение относится к машиностроению

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления гидравлических вулканизационных прессов

Изобретение относится к механизмам, преобразующим силы и перемещения, и может использоваться в конструкциях гидропрессов

Наверх