Направляющий элемент



Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент
Направляющий элемент

 


Владельцы патента RU 2440521:

БСХ БОШ УНД СИМЕНС ХАУСГЕРЕТЕ ГМБХ (DE)

Изобретение относится к направляющему элементу для линейных приводов, линейных компрессоров и т.п. Линейный привод содержит линейно сдвигаемые салазки, направляемые двумя пружинами. Каждая из пружин имеет компоненты с выбираемыми независимо друг от друга в трех пространственных направлениях значениями жесткости. Благодаря подходящему трехмерному исполнению и/или контурам компонентов могут быть реализованы большие изменения длины по сравнению с геометрическими размерами, сохраняется усталостная прочность компонентов и пружин, обеспечивается направление салазок без смещения. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к направляющему элементу для линейных приводов, линейных компрессоров или тому подобного согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

Для правильной эксплуатации салазки, в особенности салазки линейного двигателя, должны удерживаться на заранее определенной линии движения. В зависимости от величины хода движения для этого могут использоваться различные меры, например пружины, направляющие скольжения, или тому подобное. Важным является то, чтобы направляющая обеспечивала ход салазок в течение всей продолжительности службы двигателя, то есть направляющая должна быть выполнена износостойкой. Далее, направляющая должна быть в состоянии принимать на себя поперечные силы, возникающие при движении, и по возможности мало препятствовать полезному движению.

В соответствии с уровнем техники, подобные направляющие выполняются в виде двумерных пластинчатых пружин, что поясняется на фиг.1 и подробно описывается ниже. Чтобы эти пластинчатые пружины были долговечными, напряжение в каждой пластинчатой пружине не должно превышать определенного значения, зависящего от материала. Отсюда, для требуемой жесткости пружины получается зависящая от материала толщина пружины, на основании чего исходя из максимально допустимых значений напряжения рассчитывается размер пружины. Определенная таким образом пружина имеет при ходе +/- 10 мм минимальную длину примерно 10 см. Тем самым пружина определяет в значительной мере общий размер конструкции системы.

Раскрытие изобретения

Исходя из этого задачей изобретения является создание улучшенного направляющего элемента.

Согласно изобретению задача решается с помощью признаков п.1 формулы изобретения. Варианты развития изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Предметом изобретения является трехмерный направляющий элемент с компонентами, для которых возможны параметры, которые могут быть выбраны в трех пространственных осях независимо друг от друга, как, например, в частности, жесткость.

С помощью настоящего изобретения может быть создана конструкция, в которой пружины могут быть выполнены меньшего размера. В особенности, усталостная прочность пружин теперь преимущественно не зависит непосредственно от их размеров. Жесткость пружин предпочтительно выбирается в Х- и Y-направлениях относительно свободно, причем жесткость в Z-направлении минимальна.

Краткое описание чертежей

Другие подробности и преимущества изобретения вытекают из последующего описания вариантов реализации со ссылкой на сопроводительные чертежи и в сочетании с формулой изобретения.

На них показано следующее.

Фиг.1: конструкция линейного привода с двумерной пластинчатой пружиной.

Фиг.2: конструкция согласно фиг.1 в отклоненном состоянии.

Фиг.3: вид сверху двух альтернативных пластинчатых пружин для использования по фиг.1.

Фиг.4-7: три различных конструкции работающей в трех измерениях пружины.

Осуществление изобретения

Фиг.1-4 показывают пластинчатые пружины в соответствии с уровнем техники. На фиг.1-4 линейно сдвигаемые салазки обозначены поз. 100. Салазки 100 направляются двумя пластинчатыми пружинами 110 и 110', которые на своем свободном конце неподвижно зажаты в опорах 105 и 105' и закреплены на салазках элементом 101.

Согласно фиг.2, при такой конструкции получаются два конечных положения А и В салазок 100, причем эти конечные положения зависят от жесткости пружины.

На виде сверху фиг.3 и 4 показаны два варианта пластинчатых пружин. В версии по фиг.3 пластинчатая пружина 110 выполнена в виде плоского прямоугольника с прямыми контурами 111 или 111', в то время как в версии по фиг.4 пластинчатая пружина 110 имеет вогнутые контуры 112, 112'. Тем самым нагрузка по длине пружины может держаться почти постоянной.

На фиг.5 представлена новая форма пружины 120, причем благодаря выполнению гофр достигается влияние на жесткость в трех измерениях. Для этого прежняя конструкция пружины (как показано выше на фиг.1, 2) изменяется: пружина 110 поворачивается на 90°, в середине симметрично отображается и снабжается одним или несколькими изгибами, которые далее называются гофрами, произвольной формы, т.е. в частности круглой или угловатой, предпочтительно треугольной. Гофры 125 создают в обеих пружинах 120 трехмерную конструкцию.

Гофры 125 позволяют пружине 120 изменять свою длину без возникновения в материале пружины вследствие этого сильных напряжений. Это означает, что усталостная прочность пружины остается высокой, хотя размер пружины становится меньше. В зависимости от величины хода салазок получается требуемое изменение длины пружины. В соответствии с этим выбирается толщина и количество гофр 125. Расстояние между двумя гофрами 125, 125' может быть постоянным по длине гофр или может изменяться. Вследствие этого жесткость может соответствующим образом задаваться по длине гофр 125.

На тот случай, когда действует только поперечная сила в Х-направлении, но нет силы в Y-направлении, оптимальной является «новая форма» согласно фиг.5 или 6. Если поперечные силы действуют как в Х-, так и в Y-направлении, то оптимальной является «новая форма» согласно фиг.7. При этом симметричная форма согласно фиг.6 воспринимает одинаковые по величине силы в Х- и Y-направлениях, в то время как форма согласно фиг.7 идеально подходит для неодинаковых поперечных сил.

Пружинные конструкции согласно альтернативным фиг.5-7 могут изготавливаться из различных материалов, например из металла, пластмассы, комбинированных материалов, бумаги, пропитанной подходящими веществами, волокон и т.д. Конкретный выбор материала производится в соответствии с требованиями по эластичности, жесткости и стоимости.

1. Линейный привод, в частности линейный компрессор, содержащий линейно сдвигаемые салазки (100), направляемые двумя пружинами, отличающийся тем, что каждая из пружин имеет компоненты с выбираемыми, независимо друг от друга в трех пространственных направлениях (X, Y, Z), значениями жесткости таким образом, что благодаря подходящему трехмерному исполнению и/или контурам компонентов могут быть реализованы большие изменения длины по сравнению с геометрическими размерами таким образом, что сохраняется усталостная прочность компонентов и пружин, причем благодаря компонентам обеспечивается направление салазок (100) без смещения.

2. Линейный привод по п.1, отличающийся тем, что компоненты имеют прямоугольную форму с заданными контурами.

3. Линейный привод по п.2, отличающийся тем, что в контурах выполнены гофры (125).

4. Линейный привод по п.3, отличающийся тем, что гофры (125) имеют круглую форму.

5. Линейный привод по п.3, отличающийся тем, что гофры (125) имеют угловатую, предпочтительно треугольную, форму.

6. Линейный привод по п.1, отличающийся тем, что компоненты выполнены круглыми.

7. Линейный привод по п.1, отличающийся тем, что компоненты выполнены овальными.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, в частности к пружинно-рессорным сталям, и может быть использовано для изготовления крупных высоконагруженных пружин, подверженных высоким нагрузкам, в частности, для изготовления винтовых пружин подвижного состава железнодорожного транспорта с диаметром прутка 17-23.
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, в частности к пружинно-рессорным сталям, и может быть использовано для изготовления крупных высоконагруженных пружин, подверженных высоким нагрузкам, в частности, для изготовления винтовых пружин подвижного состава железнодорожного транспорта с диаметром прутка 27-33 мм.
Изобретение относится к машиностроению, ракетостроению, домостроению, автомобилестроению. .

Пружина // 2194201
Изобретение относится к механизации грузоподъемных работ, в частности к пружинам, используемым в подъемных механизмах, например в реечных домкратах. .

Изобретение относится к бытовому машиностроению, в частности к замочным пружинам зигзагообразной формы, и может быть использовано в качестве конструктивного элемента в приборостроении и электротехнике, а также одновременно в качестве упругого элемента и элемента орнамента для ювелирных украшений и художественных изделий.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве пружин, применяемых, в частности, в подвесках легковых автомобилей и тележках железнодорожных вагонов

Изобретение относится к машиностроению. Пружина состоит из X-образного элемента, содержащего два плоских упругих кольца прямоугольного или квадратного сечения с радиальным вырезом. Кольца совмещены перекрестно друг относительно друга через радиальные вырезы. Ширина радиального выреза каждого кольца равна толщине кольца. Плоскости колец в несжатом состоянии пружины взаимно перпендикулярны. Достигается увеличение рабочего хода и усилия пружины, уменьшение массогабаритных размеров пружины. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при производстве крупногабаритных пружин горячей навивкой. Способ включает подачу и нагрев навиваемого материала в виде стального прутка в индукторе до заданной температуры и закалку пружины. Осуществляют стабилизацию температуры в термостате по всей длине прутка, навивку пружины на вращаемую и перемещаемую в осевом направлении оправку, снятие пружины с оправки и ее погружение в закалочное устройство со скоростью, обеспечивающей постоянство структуры и свойств пружины по всей ее длине. Приведены два варианта конструктивного выполнения устройства для изготовления высокопрочных винтовых пружин из стали. Обеспечивается стабилизация температуры по длине и поперечному сечению прутка, ускоряется процесс закалки пружин, повышается качество. 3 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к пружинно-рессорным сталям, используемым для изготовления винтовых пружин с диаметром прутков от 24 до менее 27 мм для подвижного состава железнодорожного транспорта. Сталь, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, никель, железо, дополнительно содержит алюминий, азот, серу, фосфор, медь, при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,55-0,60, кремний 0,40-0,60, марганец от 0,15 до менее 0,25, алюминий 0,02-0,05, азот 0,004-0,016, сера ≤0,015, фосфор ≤0,020, хром ≤0,20, никель ≤0,20, медь ≤0,20, железо - остальное. Сталь имеет балл аустенитного зерна 11-12, а пружина после объемно-поверхностной закалки и отпуска имеет в сердцевине структуру сорбита, а на поверхности - структуру мелкоигольчатого мартенсита. Достигается получение исходной однородной мелкозернистой структуры стали, что обеспечивает после объемно-поверхностной закалки и отпуска получение оптимальных для пружин механических свойств, в частности прочности, предела текучести и предела упругости. 2 н.п. ф-лы., 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении пружин подвески автомобилей. Способ хранения пружин подвесок автомобилей заключается в том, что хранение пружины осуществляют после ее термической и упрочняющей обработки при упаковке пружины в состоянии сжатия по меньшей мере нескольких витков. Перед упаковкой пружины осуществляют контроль ее нагрузочной характеристики с фиксацией высоты пружины в свободном состоянии и контрольной высоты пружины при номинальной контрольной нагрузке, а после распаковки пружины значение контрольной высоты корректируют в сторону уменьшения на величину изменения высоты пружины в свободном состоянии. Для хранения пружины используют упаковочные элементы, включающие средство для удержания витков пружины в сжатом состоянии. Снижается объем, занимаемый пружинами при хранении, в том числе совместном с амортизационными стойками автомобилей, повышается качество пружин подвески автомобиля за счет их дополнительного упрочнения в процессе хранения в сжатом состоянии и отбраковки поломанных и просевших пружин при их распаковке после хранения. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх