Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов (варианты)

Изобретение относится к деталям машин и механизмов и предназначено для поворота различных объектов на угол больше 180 градусов. В первом варианте механизма на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг или тяга, которые соединены одним линейным приводом с основой, а вторым линейным приводом - с пластиной. Причем если рычаг или тяга и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага или тяги больше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. Во втором варианте радиус рычага меньше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. В третьем варианте линейный привод соединен с основой жестко, а с деталью шарнирно соединен через промежуточный толкатель. В четвертом варианте на основе имеется второй шарнир, на котором закреплен изгибопрочный рычаг, вторым своим концом соединенный с толкателем, который, в свою очередь, соединен с деталью. К рычагу между его концами крепится линейный привод. В пятом варианте устройство имеет торообразный гидро- или пневмоцилиндр и дугообразный шток. Достигается расширение арсенала технических средств. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к деталям машин и механизмов и предназначено для поворота различных объектов на угол больше 180 градусов.

Известны рычаги (которые могут быть пластинами в поперечном сечении), которые могут поворачиваться в плоском шарнире на неограниченный угол, см. Артоболевский И.А. «Механизмы в современной технике», М., Машиностроение, стр. 18-37. Возможен и поворот пластины на любой угол, если применен крутильный приводной механизм. Но такой механизм выступает за габарит сектора поворота, что не всегда приемлемо, например, если такой пластиной является люк какого-либо устройства, створка нишы шасси самолета, противокумулятивный экран боевой машины и т.п.

Поворот пластины на угол до 170-175 градусов одноступенчатым приводным механизмом без выступающих за габарит деталей теоретически возможен (больше 175 невозможен, так как одноступенчатый приводной механизм будет в крайних положениях находится в состоянии угла самоторможения). Например, гидроцилиндр, пневмоцилиндр или электоталреп (винтовая штанга переменной длины, далее все они - «линейный привод») при углах между продольной осью гидроцилиндра и находящейся в плоскости поворота линии на пластине менее 3-5 и более 175-177 градусов будет самотормозиться. Мешать таким углам поворота будут и габариты линейного приводного механизма.

Но поворот пластины на угол более 170 градусов без применения крутильного механизма все-таки возможен.

Задача и технический результат изобретения - поворот детали преимущественно пластинчатой формы теоретически на угол до 350 градусов, практически на угол до 330 градусов. Возможны несколько вариантов.

ВАРИАНТ 1. Для такого поворота можно применить механизм, в котором на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг или тяга, которые шарнирно соединены одним линейным приводом с основой (станина, корпус машины, фюзеляж самолета и т.п.), а вторым линейным приводом - с пластиной, причем если рычаг или тяга и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага или тяги больше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. См. фиг. 1.

Целесообразно располагать деталь и рычаг на одной оси - меньше деталей.

Целесообразнее соединять линейные приводы с концом рычага, тогда рычаг не испытывает изгибающих нагрузок. Удобно при этом и подавать гидрожидкость или сжатый газ ко второму приводу - это можно сделать через полый шток и полую ось шарнира. Хотя возможен вариант, когда один линейный привод соединен с концом рычага, а второй - с его, допустим, серединой.

Линейные приводы желательно применять многоступенчатые, например, несколько телескопических гидроцилиндров один в другом. Особенно это относится к приводу, соединяющему рычаг с деталью.

Казалось бы, незначительное условие «радиус рычага или тяги больше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине» на деле означает частный случай - если механизм одноразовый (например, раскрытие солнечной батареи на космическом аппарате), то возможно применение вместо рычага гибкой тяги, а лучше - двух гибких тяг, расположенных Л-образно. Это упрощает и удешевляет конструкцию, но складывание ее обратно проблематично.

ВАРИАНТ 2. Если применять только жесткий рычаг, то можно применить механизм, в котором на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг, который шарнирно соединен одним линейным приводом с основой, а вторым линейным приводом - с пластиной, причем если рычаг и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага меньше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. См. фиг. 2.

То есть этот механизм почти такой же, но в нем практически невозможно применение гибкой тяги вместо рычага. Несколько по-другому крепится к основе и первый линейный привод (далее «первый» - это тот, который крепится к основе). Исходя из конкретных конструктивных соображений, можно выбрать более удобный из этих двух вариантов.

ВАРИАНТ 3. Возможен другой механизм: линейный привод соединен с основой жестко (крепление «заделка»), а с деталью шарнирно соединен через промежуточный толкатель. См. фиг. 3.

Ясно, что цилиндр и, особенно, его шток испытывают большие изгибающие моменты, поэтому шток надо выполнять почти по внутреннему диаметру цилиндра.

Этот вариант хорош тем, что поворот производится одним линейным приводом, а не двумя.

ВАРИАНТ 4. В этом варианте поворот также производится одним линейным приводом: на основе имеется второй шарнир, на котором закреплен изгибопрочный рычаг, вторым своим концом соединенный с толкателем, который, в свою очередь, соединен с деталью, причем к рычагу между его концами крепится линейный привод.

ВАРИАНТ 5. Этот вариант «напрашивался» первым - устройство имеет торообразный гидро- или пневмоцилиндр и дугообразный шток.

Этот вариант теоретически самый простой, но до недавнего времени был технологически сложен. Однако с появлением высокопрочных и высокомодульных композитных материалов появилась возможность массово и дешево изготовлять торообразные гидроцилиндры из них. Дугообразные штоки также технологически не сложны.

В этот варианте цилиндр и шток также испытывают изгибающие нагрузки, поэтому их прочность должна быть высока.

Однако нагрузки на цилиндр можно снизить, если применять цилиндр с дугой, значительно меньшей, чем дуга поворота детали. Например, при дуге поворота детали, равной 210 градусов, достаточно дуги поворота цилиндра на 60-70 градусов.

ВАРИАНТ 6. Ну и понятно, что дугообразный цилиндр можно заменить двумя-тремя прямыми цилиндрами, то есть устройство имеет жестко соединенные два или более гидро- или пневмоцилиндра, расположенные под углом друг к другу.

В частности, два цилиндра могут стыковаться торцами, а гидрожидкость в них может подаваться через полый шток первого цилиндра.

На фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 изображены 1, 2, 3, 4, 5 варианты данного устройства (шестой не иллюстрируется).

Здесь: 1 - деталь, 2 - первый гидроцилиндр, 3 - рычаг, закрепленный на том же шарнире, что и деталь, 4 - второй гидроцилиндр, 5 - заделка, 6 - толкатель. Деталь показана в закрытом (справа) и в открытом (слева и пунктиром) положениях.

Гидроцилиндры условно показаны толстыми отрезками со стрелками по концам (кроме фиг. 3, где нижнее крепление типа «заделка»). Шарнирное крепление гидроцилиндров показано кружочками. Там, где ход гидроцилиндра превышает его длину, применены телескопические гидроцилиндры.

Может создаться впечатление, что показанные устройства неработоспособны, так как реальные гидроцилиндры не уберутся в отведенные для них зазоры. На самом деле это не так потому, что гидроцилиндры и даже рычаги могут быть расположены в другой (других) плоскости. Например, глядя на любой из приведенных чертежей, представьте себе, что гидроцилиндр расположен как бы над и/или под рисунком, или попарно над и под рисунком. Кроме того, гидроцилиндры при небольших потребных усилиях могут быть действительно очень тонкими (например, в невесомости). Наконец, они могут иметь сплющенное поперечное сечение (овальное, прямоугольное, линзовидное).

Работают варианты на фиг. 1-4 так: гидроцилиндры выдвигаются, и посредством рычага 3 или толкателя 6 деталь поворачивается на угол примерно 330 градусов. Для облегчения понимания траектории ось поворота обозначена «О», точка крепления гидроцилиндра к рычагу - «А», точка крепления гидроцилиндра или рычага к поворотной детали - «Б», а их положения в повернутом положении соответственно А′ и Б′.

Вариант 5 на фиг. 5, 6 может иметь три подварианта:

A) ось тора совпадает с осью вращения детали 1 - этот вариант настолько очевиден, что не иллюстрируется.

Б) тор расположен несимметрично относительно детали 1 и проходит ближе к оси вращения «О» детали, чем в предыдущем случае, то есть тор имеет меньший радиус вращения и, соответственно, меньший вес и объем. Фиг. 5.

B) особенно интересен подвариант, когда при повороте детали на угол, меньший 330 градусов, например, на угол 210 градусов, необходимый угол сектора тора может быть значительно меньше угла поворота детали - примерно 60-70 градусов. Фиг. 6.

Работают варианты на фиг. 5, 6 так: при выпуске торообразного гидроцилиндра 7 деталь поворачивается на нужный угол. На фиг. 5 торообразный гидроцилиндр телескопический, а на фиг. 6 он может быть одинарным.

1. Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов, содержащее шарнир и линейный привод, отличающееся тем, что на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг или тяга, которые шарнирно соединены одним линейным приводом с основой, а вторым линейным приводом - с пластиной, причем если рычаг или тяга и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага или тяги больше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что деталь и рычаг или тяга расположены на одной оси.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что линейные приводы соединены с концом рычага.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что линейные приводы многоступенчатые.

5. Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов, содержащее шарнир и линейный привод, отличающееся тем, что на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг, который шарнирно соединен одним линейным приводом с основой, а вторым линейным приводом - с пластиной, причем если рычаг и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага меньше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине.

6. Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов, содержащее шарнир и линейный привод, отличающееся тем, что линейный привод соединен с основой жестко, а с деталью шарнирно соединен через промежуточный толкатель.

7. Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов, содержащее шарнир и линейный привод, отличающееся тем, что на основе имеется второй шарнир, на котором закреплен изгибопрочный рычаг, вторым своим концом соединенный с толкателем, который, в свою очередь, соединен с деталью, причем к рычагу между его концами крепится линейный привод.

8. Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов, содержащее шарнир и привод, отличающееся тем, что имеет торообразный гидро- или пневмоцилиндр и дугообразный шток.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что дуга поворота цилиндра меньше, чем дуга поворота детали.

10. Устройство для поворота детали на угол до 330 градусов, содержащее шарнир и привод, отличающееся тем, что имеет жестко соединенные два или более гидро- или пневмоцилиндра, расположенные под углом друг к другу.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что два цилиндра стыкуются торцами, а сжатый газ в них подается через полый шток первого цилиндра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к преобразователям вращения ведущего звена в поступательное движение шатуна, и найдет применение в различных областях техники.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к механизмам с подвижными гидроприводами. Механизм состоит из двух кривошипов (1 и 3), шатуна (2) и подвижного линейного гидропривода.

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в таких отраслях, как автомобилестроение, судостроение, сельскохозяйственное машиностроение.

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в текстильной промышленности, роботах-манипуляторах, в передачах роторных конвейерных линий, а также в поршневых машинах.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к механическим усилителям мощности и может быть использовано в энергетических установках. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к кулисным механизмам. .

Изобретение относится к устройствам для передачи движения и сил на несколько исполнительных органов. .

Изобретение относится к кривошипно-ползунным прямолинейно-направляющим механизмам и используется, в частности, в рабочих органах строительных, сельскохозяйственных, мелиоративных и других машинах с цепным приводом и переменной шириной захвата. Механизм содержит основание, два кривошипа, направляющую с ползуном, связанную с ним первую пару шатунов, вторую пару шатунов, связанных общим шарниром первой пары шатунов и ползуна, два равных рычага, шарнирно связанных каждый одним концом с шатуном второй пары, а другим - с кривошипом, два симметричных шатуна третьей пары, связанные каждый одним концом с другим концом шатуна из первой пары, два равных каждый длине кривошипа шатуна из четвертой пары, связанные каждый одним концом с другим концом шатуна из третьей пары. Также содержит два шатуна пятой пары, связанные каждый одним концом с другим концом шатуна из четвертой пары, другим концом жестко связан со своим шарниром, размещенным в общем шарнире связи кривошипа с серединой шатуна из первой пары так, что с половинами шатунов из первой пары образуют антипараллелограмм. При этом шатуны третьей пары образуют поступательные звенья, не выступающие за пределы контура механизма. Механизм несет два вертикальных консольных стержня, жестко связанных каждый с шарниром шатуна из пятой пары, две пары равной длины звеньев, связанные одними концами шарнирами, через которые проходят стержни и скользят в них, а другими - шарнирно с кривошипами и первыми шатунами так, что образуют с ними два симметричных ромба. Достигается расширение функциональных возможностей механизма. 1 ил.

Изобретение относится к преобразователям вращения ведущего звена в поступательное движение шатуна. Механизм содержит основание с кривошипом и направляющую с ползуном, первый шатун, равный двум длинам кривошипа и связанный с ним серединой, а одним концом - с ползуном. С другим концом шатуна связан второй шатун, с другим концом которого связан одним концом третий шатун, равный длине кривошипа и который связан другим концом с одним концом четвертого шатуна, равным длине второго шатуна и который другим концом связан с кривошипом, несет консоль и образует с третьим, вторым и половиной первого шатуна - параллелограмм. На консоли четвертого шатуна установлен скользящий по ней шарнир, с которым связаны два равных по длине звена, другие концы которых связаны с шарнирами, установленными на кривошипе и первом шатуне так, что образуют с ними ромб. Третий шатун равен длине кривошипа и связан другим концом с одним концом дополненного четвертого шатуна, равного длине второго шатуна и который другим концом связан с шарниром кривошипа, несет консоль и образует с ними параллелограмм. На консоли четвертого шатуна установлен скользящий по ней шарнир, который связывает два равных по длине звена, другие концы которых связаны шарнирами с кривошипом и первым шатуном так, что образуют с ними ромб. Достигается повышение компактности механизма. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механическим системам приводов. Дифференциальные механизмы представляют собой бесшестеренчатые дифференциальные механизмы, содержащие выполненный с возможностью вращения корпус (1), полуоси (2, 3, 10), и могут содержать коленчатые валы передачи вращения (4), шатуны (5), коромысла (6), крестовины (7), эксцентрики (8), ползуны (9), с высоким коэффициентом полезного действия. При объединении дифференциальных механизмов в блоки они могут составлять блочный редуктор или блочную коробку скоростей. Достигается повышение КПД. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм содержит четыре кинематически подвижных звена, в том числе кривошип, шатун и ползун. Шатун соединен с ползуном через четвёртое звено, образующее сферическую пару с шатуном и вращательную кинематическую пару с ползуном, а геометрическая ось шатуна проходит через центр сферического шарнира. При этом обеспечивается движение входного и выходного звеньев в одной плоскости. Достигается создание уравновешенного кривошипно-ползунного механизма. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Самоустанавливающийся шатун содержит верхнюю и нижнюю головки, соединяющий стержень. В головках шатуна установлены шарнирные подшипники, наружные кольца которых помещены в цилиндрические расточки головок, а во внутренних кольцах шарнирных подшипников размещены до трех подшипников качения. Подшипники зафиксированы в осевом направлении концентричными кольцами, при этом возможность поворота наружных колец шарнирных подшипников в головках шатуна устранена ввернутыми в головки стопорными болтами. Между наружным и внутренним кольцами шарнирного подшипника нижней головки шатуна по оси, перпендикулярной оси стержня, установлены по диаметру колец шарнирного подшипника осевые болты с возможностью поворота внутреннего кольца шарнирного подшипника относительно оси болтов. Достигается повышение КПД при высоких нагрузках. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к пространственным механизмам с четырехподвижным приводом. Пространственный механизм с четырехподвижным приводом состоит из ведущего звена, соединенного со стойкой через сферический поршень, помещенный в гидро- или в пневмоцилиндр. Между сферическим поршнем и корпусом цилиндра установлен упругий элемент. Сферический поршень, выполненный за одно целое с уголковым рычагом, взаимодействует с кривошипом через цилиндрическую кинематическую пару, а кривошип образует со стойкой вращательную кинематическую пару. Достигается упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механическим передачам, преобразующим вращательное движение в поступательное. В многозвенной рычажной системе синхронно с равномерным вращением ведущего колеса (3) ускоренно-замедленно вращаются ведомые колеса (20) и (21). Их периферийные отверстия (22) и (23) вращаются, оставаясь в плоскости, вращающейся вокруг осевой линии второго конца (32) трехколенного вала (8). Конец Г-образной штанги (31) приводит маховик (33) во вращение. Таким образом, маховик (33) вращается то ускоренно, то замедленно. Достигается расширение технологических возможностей. 1 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к раскладываемым аэродинамическим поверхностям летательных аппаратов. Раскладываемая аэродинамическая поверхность содержит соединенные корневую и раскладываемую части. Корневая часть закреплена на поворотной оси раскладываемой аэродинамической поверхности и содержит установленные и соединенные осью шатун и поршень. Шатун установлен с возможностью поворота относительно оси. Поршень установлен с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль поворотной оси. Корневая и раскладываемая части соединены кулисами, одна из которых является центральной и соединяется с шатуном осью, а другие расположены по обе стороны от нее. Кулисы установлены с возможностью поворота на осях, расположенных перпендикулярно поворотной оси и параллельно хорде аэродинамической поверхности. Обеспечивает раскладывание при повышенных аэродинамических нагрузках за минимальное время при минимальных компоновочных характеристиках. 6 ил.

Изобретение относится к подъемно-транспортным устройствам для перемещения подвешенных грузов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Механизм для прямолинейного перемещения подвешенного груза содержит основание, преобразующее устройство и подвесное устройство шарнирного присоединения переносимого груза. Преобразующее устройство выполнено в виде установленного на основании ходового винта, кинематически связанного с подвесным устройством. Подвесное устройство шарнирного присоединения переносимого груза выполнено в виде взаимодействующего с ходовым винтом маятникового балансира, представляющего собой маятниковый одноплечий рычаг, на одном конце которого выполнено резьбовое отверстие винтовой кинематической пары для установки в него ходового винта, на другом конце маятникового одноплечего рычага расположено отверстие для шарнирного присоединения переносимого груза. Достигается упрощение конструкции, снижение габаритов и веса привода, обеспечение точного перемещения груза по горизонтали с малыми скоростями без применения понижающего редуктора с большим передаточным отношением, а также надежное удержание переносимого груза на заданной высоте без применения сложных тормозных устройств. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Кривошипно-ползунный механизм со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно, содержит основание, ползун, кривошип, две пары рычагов и восемь шатунов. Свободный конец одного рычага шарнирно связан с одним концом шестого шатуна, другой конец которого связан с промежуточным шарниром пятого шатуна так, что рычаг, шестой шатун, участок пятого шатуна с частью кривошипа образуют параллелограмм. Свободный конец одного рычага из другой пары рычагов шарнирно связан с одним концом восьмого шатуна, другой конец которого шарнирно связан с одним концом четвертого шатуна, другой конец которого связан с шарниром, размещенным в промежуточном шарнире первого шатуна так, что рычаг из другой пары рычагов, восьмой и четвертый шатуны и с частью первого шатуна образуют параллелограмм. Достигается компактность механизма. 2 ил.

Изобретение относится к деталям машин и механизмов и предназначено для поворота различных объектов на угол больше 180 градусов. В первом варианте механизма на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг или тяга, которые соединены одним линейным приводом с основой, а вторым линейным приводом - с пластиной. Причем если рычаг или тяга и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага или тяги больше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. Во втором варианте радиус рычага меньше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. В третьем варианте линейный привод соединен с основой жестко, а с деталью шарнирно соединен через промежуточный толкатель. В четвертом варианте на основе имеется второй шарнир, на котором закреплен изгибопрочный рычаг, вторым своим концом соединенный с толкателем, который, в свою очередь, соединен с деталью. К рычагу между его концами крепится линейный привод. В пятом варианте устройство имеет торообразный гидро- или пневмоцилиндр и дугообразный шток. Достигается расширение арсенала технических средств. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх