Устройство для стопорения
Изобретение относится к военной технике, в частности к устройствам, предназначенным для стопорения конструкций с большим моментом инерции. Реализация изобретения позволяет уменьшить габариты и вес устройства и повысить надежность его работы. Сущность изобретения заключается в том, что привод выполнен в виде электродвигателя с встроенной тормозной электромагнитной муфтой и планетарного редуктора. На зубчатом венце редуктора выполнены торцовые зубья с несимметричным профилем, взаимодействующие с ответными торцовыми зубьями подпружиненной полумуфты. Хвостовик полумуфты установлен в квадратном отверстии кулачкового вала с возможностью продольного перемещения. В верхней части кулачкового вала размещена рамка, взаимодействующая с кулачком упомянутого вала. Рамка через пакет пружин с помощью штифта соединена со стопорящим стержнем. В средней части кулачкового вала выполнен копир, а в нижней - шестигранный профиль, обеспечивающий работу механизма вручную. 2 ил.
Изобретение относится к военной технике и может быть использовано в конструкциях танков, боевых машин пехоты, зенитных установок, а также в корабельных артиллерийских установках.
Известна конструкция стопора башни танка Т-54М (1), который предназначен для надежного закрепления башни в походном положении, освобождая от нагрузки механизм поворота.
Стопор состоит из корпуса, стержня, рычага с осью, фиксатора и блок-контакта с рычагом. Для стопорения башни необходимо поднять рычаг, при этом для обеспечения вхождения стержня в гнездо необходимо ручным приводом поворачивать башню в разные стороны.
Недостаток стопора - большое усилие расстопорения из-за динамических нагрузок, вызванных неуравновешенностью башни.
Известно устройство для стопорения конвейера боевой машины пехоты БМП-1 (2), которое состоит из стопорного диска, стопора, конечного выключателя и шарика. Хвостовик стопора соединяется со штоком электромагнита. Стопорное устройство входит в состав привода конвейера, который обеспечивает его вращение. Стопорное устройство работает следующим образом. Электромагнит через рычаг выдвигает стопор и расстопаривает редуктор. При выходе стопора из зацепления со стопорным диском шарик поднимается вверх и нажимает на кнопку конечного выключателя. При ручном расстопорении необходимо нажать непосредственно на шток электромагнита, при этом стопор выйдет из зацепления со стопорным диском.
Недостаток конструкции - наличие динамических нагрузок на выходную шестерню редуктора при движении боевой машины, что приводит к увеличению габаритов редуктора и снижает срок его службы.
Известно устройство для стопорения вращающегося транспортера танка "Урал" (3), которое, по мнению авторов, является наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту и выбрано в качестве прототипа. Устройство предназначено для стопорения транспортера относительно башни при повороте его на один шаг. Устройство состоит из корпуса, в отверстии которого установлен стержень с пружиной и тягой, рычагов, связывающих стержень с тягой привода, пружин и привода в виде электромагнита. Для гашения энергии инерционных масс, возникающих при стопорении транспортера, имеются жесткий и мягкий упоры. При подаче электрического сигнала на электромагнит якорь втягивает тягу, которая через рычаг вытягивает стержень из зацепления с транспортером. При обесточенном электромагните стержень под действием пружин выдвигается и стопорит транспортер относительно стакана.
Недостаток устройства - большое тяговое усилие электромагнита, требуемое для расстопорения транспортера, что приводит к увеличению габаритов и веса, а также усложняет конструкцию передающих механизмов, приводящих в движение стопорящий стержень. Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение габаритов и веса устройства, предназначенного для стопорения конструкций, обладающих большим моментом инерции, имеющих возможность поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, повышение надежности их работы, а также уменьшение усилия их ручного расстопорения и обеспечение дистанционного управления устройством.
Задача решается тем, что устройство для стопорения имеет привод, кинематически связанный с подпружиненным стопорящим стержнем. Новым, по мнению авторов, является то, что привод выполнен в виде электродвигателя с встроенной тормозной электромагнитной муфтой и планетарного редуктора. На зубчатом венце редуктора нарезаны торцовые зубья. Зубья имеют несимметричный профиль и взаимодействуют с ответными торцовыми зубьями подпружиненной полумуфты, хвостовик которой установлен в квадратном отверстии кулачкового вала с возможностью продольного перемещения. В верхней части кулачкового вала размещена рамка, взаимодействующая с кулачком вала. Рамка соединена через пакет пружин с помощью штифта со стопорящим стержнем. В средней части кулачкового вала выполнен копир, а в нижней - шестигранный профиль, который обеспечивает работу механизма за счет поворота кулачкового вала вручную.
Выполнение привода в виде электродвигателя с встроенной тормозной электромагнитной муфтой и планетарного редуктора обеспечивают большой крутящийся момент на выходной шестерне редуктора при малых его габаритах.
Выполнение на зубчатом венце редуктора торцовых зубьев с несимметричным профилем, взаимодействующих с ответными торцовыми зубьями подпружиненной полумуфты, хвостовик которой установлен в квадратном отверстии кулачкового вала с возможностью продольного перемещения, обеспечивает расцепление редуктора со стопорящим стержнем и уменьшает усилие ручного расстопорения поворачивающихся элементов конструкции.
Размещение в верхней части кулачкового вала рамки, взаимодействующей с кулачком вала, и соединение ее через пакет пружин с помощью штифта со стопорящим стержнем, повышает надежность работы устройства, а следовательно, надежность стопорения поворачивающихся элементов конструкции.
Выполнение в средней части кулачкового вала копира, взаимодействующего с микропереключателями, а в нижней - шестигранного профиля обеспечивает дистанционное управление механизмом и обеспечивает работу механизма вручную.
Предлагаемое изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг.1 изображен общий вид устройства для стопорения в разрезе, на фиг.2 - вид сверху на стопорящий стержень.
Устройство для стопорения состоит из электродвигателя 1 с встроенной тормозной электромагнитной муфтой. На валу электродвигателя 1 закреплена коническая шестерня 2, кинематически связанная с солнечным колесом 3 планетарного редуктора. Планетарный редуктор состоит из неподвижного зубчатого венца 4, водила 5 с сателлитами 6 и зубчатого венца 7, на котором нарезаны торцовые зубья “а”, имеющие несимметричный профиль. Торцовые зубья “а” взаимодействуют с ответными торцовыми зубьями подпружиненной полумуфты 8. Хвостовик полумуфты 8 квадратного сечения установлен в квадратном отверстии кулачкового вала 9. В верхней части кулачкового вала 9 выполнен кулачок “б”, который размещен в прямоугольном окне рамки 10. Рамка 10 с помощью штифта 11 соединена со стопорящим стержнем 12. Между рамкой 10 и стопорящим стержнем 12 размещен пакет тарельчатых пружин 13. В средней части кулачкового вала 9 выполнен копир “в”, который взаимодействует с микропереключателями 14. В нижней части кулачкового вала 9 выполнен шестигранный профиль “г” для захвата кулачкового вала 9 ключом при работе вручную.
Устройство для стопорения работает следующим образом. При подаче напряжения на обмотки электродвигателя вращение передается на кулачковый вал 9. При равномерном вращении кулачка “б” рамка 10 совершает возвратно-поступательное движение с остановками. Профиль кулачка обеспечивает работу по стопорению при повороте на угол 180
. При повороте на угол 90 происходит перемещение рамки 10, связанной со стопорящим стержнем 12. Зубья гребенки стопорящего стержня 12 входят во впадины зубчатого венца сектора вертикального наведения оружия или погона горизонтального наведения башни. Стопорящий стержень 12 поджимается пакетом тарельчатых пружин 13, обеспечивая беззазорное сцепление зубьев гребенки с зубьями сектора или погона. При этом копир “в” замыкает контакты микропереключателя 14, подавая команду на остановку электродвигателя 1. При дальнейшем повороте кулачка на 90 происходит торможение вала электродвигателя 1. При последующем включении электродвигателя 1 кулачок поворачивается в том же направлении и перемещает рамку 10 в противоположном направлении. Зубья гребенки стопорящего стержня выходят из зацепления с сектором или погоном, копир “в” замыкает контакты микропереключателя 14, подавая команду на остановку двигателя. Происходит торможение и фиксация устройства в положении “Отстопорено”.
При ручном стопорении необходимо снять колпачок 15 и повернуть с помощью ключа кулачковый вал 9 против часовой стрелки на угол 180. При этом за счет более пологого профиля зубьев полумуфты 8 и зубчатого венца 7 подпружиненная полумуфта 8 провернется, а зубчатый венец 7 останется неподвижным. Движение рамки 10 и стопорящего стержня 12 будет происходить аналогично, как и при работе от электродвигателя.
Таким образом, предложенное техническое решение позволило уменьшить габариты и вес устройства для стопорения, повысить надежность работы устройства и надежность стопорения вращающихся элементов конструкции, а также уменьшить усилие их ручного расстопорения. Техническое решение также позволило обеспечить дистанционное управление устройством для стопорения.
Источники информации
1. Танк Т-54М. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва - 1982, стр.54 - аналог.
2. Боевая машина пехоты БМП-1. Техническое описание. Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва - 1972 г, стр.75-77 - аналог.
3. Танк “Урал”. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Книга первая. Военное издательство Министерства обороны СССР, Москва - 1975 г., стр.112-113 - прототип.
Формула изобретения
Устройство для стопорения, содержащее привод, кинематически связанный с подпружиненным стопорящим стержнем, отличающееся тем, что привод выполнен в виде электродвигателя с встроенной тормозной электромагнитной муфтой и планетарного редуктора, на зубчатом венце которого выполнены торцовые зубья с несимметричным профилем, взаимодействующие с ответными торцовыми зубьями подпружиненной полумуфты, хвостовик которой установлен в квадратном отверстии кулачкового вала с возможностью продольного перемещения, в верхней части кулачкового вала размещена рамка, взаимодействующая с кулачком упомянутого вала, при этом рамка через пакет пружин с помощью штифта соединена со стопорящим стержнем, в средней части кулачкового вала выполнен копир, а в нижней - шестигранный профиль, обеспечивающий работу механизма вручную.
