Устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах



Устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах
Устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах
Устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах

 


Владельцы патента RU 2496037:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (RU)
Открытое акционерное общество Научно-исследовательский проектно-технологический институт "Микрон" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для уравновешивания моментов в поворотных механизмах, и может быть использовано в грузоподъемных устройствах, промышленных роботах и других механизмах с источниками вращательного движения в пределах одного оборота. На выходном валу (2) приводного механизма жестко закреплено ведущее зубчатое колесо (4). Элементы уравновешивания выполнены в виде равномерно расположенных по цилиндрической поверхности ведущего колеса ведомых зубчатых колес (5). На торцевых поверхностях каждого ведомого зубчатого колеса с двух сторон закреплены пружины (7) растяжения таким образом, что один конец пружины закреплен на торцевой поверхности одного зубчатого ведомого колеса, а другой конец пружины закреплен на торцевой поверхности той же стороны соседнего ведомого зубчатого колеса. Концы пружин закреплены с возможностью изменения расстояния точки крепления концов пружины и фиксации их относительно оси ведомого зубчатого колеса. Изобретение позволяет расширить варианты изменения уравновешивающих моментов и упростить конструкцию устройства. 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для уравновешивания моментов в поворотных механизмах и может быть использовано в грузоподъемных устройствах, промышленных роботах и других механизмах с источниками вращательного движения в пределах одного оборота.

Известно устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах (преимущественно поршневого двигателя), содержащее противовесы на концах вращающего вала, выполненные в виде подпружиненных грузов со штоками, расположенными в цилиндрических направляющих, размещенных в корпусах с эллиптическими внутренними поверхностями (А.С. СССР №354201 по кл. F16F 15/10 от 9.10.1972 г.)

Недостатком данного устройства является ограниченная возможность вариантов настройки на различные изменения уравновешивающего момента, отсутствие замыкания силового потока при создании уравновешивающего момента.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах, используемое в поршневой машине, содержащее диски, оси которых совмещены с осью поворотного вала, на диске закреплены радиальные направляющие, в которых размещены противовесы в виде шариков с возможностью взаимодействия каждого из них с внутренней криволинейной поверхностью статора, расположенного соосно диску. (Патент РФ №2011061 по кл. F16F 5/10 от 15.04.1994 г.).

Недостатком данного устройства является сложность конструкции, относительно низкие эксплуатационные возможности, вызванные ограниченным количеством законов изменения уравновешивающих моментов.

Задача, на которую направлено заявленное изобретение заключается в расширении возможности вариантов изменения уравновешивающих моментов, возможности создания больших уравновешивающих моментов при относительно небольших усилиях для компенсации моментов и упрощения конструкции устройства.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для уравновешивания моментов в поворотных механизмах, содержащее корпус, в котором расположен выходной вал приводного механизма с размещенными на валу элементами уравновешивания, на выходном валу жестко закреплено ведущее зубчатое колесо, а элементы уравновешивания выполнены в виде равномерно расположенных по цилиндрической поверхности ведущего колеса ведомых зубчатых колес, при этом на торцевых поверхностях каждого ведомого зубчатого колеса с двух сторон закреплены пружины растяжения таким образом, что один конец пружины закреплен на торцевой поверхности одного зубчатого ведомого колеса, а другой конец пружины закреплен на торцевой поверхности той же стороны соседнего ведомого зубчатого колеса, причем концы пружин закреплены с возможностью изменения расстояния точки крепления концов пружины и фиксации их относительно оси ведомого зубчатого колеса.

На фиг.1 представлен общий вид устройства для уравновешивания моментов в поворотных механизмах.

На фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1

На фиг.3 представлена иллюстрация работы устройства для уравновешивания моментов в поворотных механизмах.

Устройство содержит корпус 1 (условно показанный на фиг.1), в котором расположен выходной вал 2 приводного элемента 3. На валу выходного вала жестко закреплено зубчатое колесо 4, на наружной поверхности которого равномерно расположены ведомые зубчатые колеса 5, расположенные на осях 6, жестко закрепленных на корпусе 1. На торцевых поверхностях каждого ведомого зубчатого колеса с двух сторон закреплены пружины растяжения 7. Пружины закреплены таким образом, что один конец пружины закреплен на торцевой поверхности одного зубчатого ведомого колеса, а другой конец пружины закреплен на торцевой поверхности той же стороны соседнего ведомого зубчатого колеса.

Концы пружин закреплены с возможностью изменения расстояния точки крепления концов пружины и фиксации их относительно оси ведомого зубчатого колеса. Это достигается выполнением пазов 8 на торцевой поверхности зубчатых колес 5 и гаек

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы осуществляется настройка работы на требуемый закон изменения компенсирующего момента. Настройка может осуществляться одновременно или избирательно изменением положения точек крепления концов пружин относительно оси ведомого зубчатого колеса перемещением конца пружины в пазу 8 и фиксацией ее при помощи гайки (на чертеже условно не показана).

Настройка может осуществляться выбором передаточного числа зубчатых колес 4 и 5, выбором геометрической формы пружины 7 (например, фасонные пружины), а также при помощи цилиндрических пружин с межвитковым давлением при постоянном и одинаковом диаметре делительных окружностей зубчатых колес 4 и 5.

При повороте вала 2 на некоторый угол (в пределах одного оборота), вращение зубчатых колес 4 и 5 приводит к двухстороннему растяжению каждой из пружин 7 и возникновению двух уравновешивающих усилий Fуp1 и Fур2 (фиг.3). Эти усилия на плечах h1 и h2 создают уравновешивающие моменты Mуp1 и Мур2 от действия каждой пружины относительно осей зубчатых колес 5. Сумма уравновешивающих моментов всех пружин с учетом к.п.д. зубчатых передач равна моменту Мвн вредной нагрузки во всем диапазоне перемещения. От действия уравновешивающих моментов и момента Mвн на осях 6 возникают усилия, которые воспринимаются корпусом 1.

Таким образом, данное устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах позволяет повысить его универсальность за счет возможности расширения вариантов изменения уравновешивающих моментов, возможности создания больших уравновешивающих моментов при относительно небольших усилиях для компенсации моментов и упростить конструкцию устройства.

Устройство для уравновешивания моментов в поворотных механизмах, содержащее корпус, в котором расположен выходной вал приводного механизма с размещенными на валу элементами уравновешивания, отличающееся тем, что на выходном валу жестко закреплено ведущее зубчатое колесо, а элементы уравновешивания выполнены в виде равномерно расположенных по цилиндрической поверхности ведущего колеса ведомых зубчатых колес, при этом на торцевых поверхностях каждого ведомого зубчатого колеса с двух сторон закреплены пружины растяжения таким образом, что один конец пружины закреплен на торцевой поверхности одного зубчатого ведомого колеса, а другой конец пружины закреплен на торцевой поверхности той же стороны соседнего ведомого зубчатого колеса, причем концы пружин закреплены с возможностью изменения расстояния точки крепления концов пружины и фиксации их относительно оси ведомого зубчатого колеса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к гасителям колебаний вертолетных винтов. .

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к поршневым двигателям внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к устройству для демпфирования вибраций в приводных механизмах с гибкой связью, в особенности в механизмах с клиноременным приводом. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технике уравновешивания роторных машин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для ориентации и стабилизации положения в пространстве материальных объектов. .

Изобретение относится к роторным установкам с вертикальной осью вращения ротора и может найти применение в различных отраслях машиностроения. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для устранения паразитных крутильных и поперечных колебаний вращающихся тел, в частности, в зубчатых передачах, двигателях внутреннего сгорания.

Изобретение относится к поршневому двигателю с гасителем крутильных колебаний, а также к гасителю крутильных колебаний для применения с поршневым двигателем или в поршневом двигателе.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний упругоустановленных конструкций. .

Изобретение относится к способам балансировки ветроколес вертикально-осевых ветроэнергетических установок. Способ балансировки ветроколеса ветрикально-осевой ветроэнергетической установки, состоящего из ступицы и кольца с закрепленными на нем в два яруса лопастями, характеризуется тем, что балансировку проводят в следующей последовательности: комплектуют лопасти ветроколеса так, чтобы значения массы лопастей в каждом ярусе отличались между собой не более 0,15%, ступице придают горизонтальное положение относительно оси вращения, к оси ступицы присоединяют технологические штанги, полученную сборку поднимают и устанавливают штангами на подставки, на ступице устанавливают кольцо крепления лопастей, на ось ступицы устанавливают виброгенератор и при работающем виброгенераторе подбором по массе и установкой грузов балансировку производят в три этапа, вначале балансируют с кольцом крепления лопастей, затем - с присоединенными лопастями верхнего яруса, а затем - с присоединенными лопастями нижнего яруса так, чтобы на каждом этапе при придании вращения «от руки» сборка могла останавливаться в любом положении от 0 до 360°, при этом каждый этап балансировки заканчивается установкой и закреплением балансировочных грузов определенного веса и в нужном месте. Патентуемый способ балансировки ветроколеса производится без использования балансировочного станка на собственной (штатной) подшипниковой опоре и при отсутствии трения покоя. Изобретение позволяет балансировать ветроколеса без использования балансировочного станка. 6 ил.
Наверх