Электростатическое зажимное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сонзз Советских

Социалистнчсских

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.12.75 (21) 2196141/25 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.02.77. Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 19.04.77

/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по ленам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

3. П. Шульман, Б. Ф. Ефимов, Р. Г. Городкин и A. Д. Мацепуро (71) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ

ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в .машиностроении, политрафии и других отраслях техники, где требуется временная фиксация проводящих или диэлектрических деталей.

Известны эле ктростатичес кие крепежные устройства, содержащие диэлектрическое основание и электроды, один из которых выполнен в виде слоя металла на нижней стороне основания, второй — в виде контактного узла, с которым соприкасается закрепляемая деталь (1),,или в виде полосок металла на внешней поверхности основания (2). Такие крепежные устройства обладают небольшим закрепляющим усилием.

Гораздо большими закрепляющими усилиями обладают электрореологические (электровязкие) зажимные устройства. Известно, что отдельные жид кости, так,называемые электрореологичеокие (электровязкие) суспензии, обратимо изменяют свою вязкость при наложении электрического поля. Это их свойство и используется в вышена званных устройствах.

Известное электростатичеокое зажимное устройство содержит непроводящее основание, электроды, расположенные на некотором расстоянии один относительно другого, выполненные заподлицо с опорной поверхностью основания и подключенные к источнику электрического тока высокого напряжения.

На поверхность непроводящего основания нанесен слой металлических титанатов (титанат бария, кальция, строп пня или их смесь), являющийся опорной поверхностью устройства, поверх которого нанесена пленка электровязкой суопензии. Закрепляемый объект помещают .на эту пленку. После подачи напря жения на электроды электровязкая суспензия

«схватывается» и ф|пксирует объект относительно устройства (3).

Известное устройство позволяет достигнуть следующих силовых характеристик: усилие сдвига 150 — 180 гс/слР, усилие отрыва

1200 — 1500 гс/см .

l5 Недостатко м известного устройства является относительная сложность и нетехноло,гичность изготовления указанного диэлектрического покрытия (на основе титанатов) из-за необходимости ва куумирования его в процес20 се изготовления для устранения возможности появления воздушных, зазоров. Еще один недостаток устройства, существенный прп многократной механической обработке закрепляемых деталей, заключается в малопрочности

25 слоя диэлектрика опорной |поверхности устройства, вследствие общеизвестной хрупкости титанатов, их слабой устойчивости к растягивающим и изгибающим внешним нагрузкам.

Цель изобретения — упрощенпе,конструкции и увеличение ее прочности и жесткости.

546075

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом электрическом зажимном устройстве каж>дый электрод .снабжен окисной пленкой, а пленка электровязкой суспензии имеет непосредственный контакт с окиснымн пленками электродов и непровадящпм основанием.

Такое решение позволяет упростить конструкцию зажимного устройства, устранив нетехнологичиый в изготовлении слой диэлектри ка пз металлических или смешанных титанатов, повысить прочность и жесткость этих устройств за счет того, что при толщине акисной;пленки 30 — 70 мкм микротвердость ее сост .iiëÿåò около 300 — 500 кгс/лы, а ди электрн:еская лроницBclMocTb в=8 — 10.

На чертеже изображено предлагаемое зажимпое устройство, поперечный разрез.

Электроды 1 — 5, объединенные в группь; при помощи средств присоединения 6 и 7 к источнику электрического тока 8 (например, к однсфазпому источнику переменного потенциала), расположены на некотором расстоянии олин относительно, другого, поддерживаются нспроводящим основанием 9 и выполнены ззподлицо с его опорной поверхностью.

Непроводящее основание изготовлено из материала с высоким сопротивлением изоляции (на гример, =-:ïîêñiUíîä композиции на основе смолы ЭД-6 с удельным объемным элактрическим сопротивлением 10 " олс/гл). Электроды могут быть изготовлены из алюминиевых сплавов (например, АК-4) и,покрыты окисной пл п.,о"; !О толщиной 30 — 70 лаки. На основание нанесена электровяз кая сусгензия 11 и

gcT -iH ;! pl? за креп iHct IbIH объект 12.

Элактровязкая суспензия представляет собой неиоляриую дисперсную среду и твердую дисгерсную .фазу, папример:

М".ñ".,ëo трансформаторное 45,8%

Диатоа ит 50%

Олеииовая кислота 4,2%

Устройство работает следующиьм образом.

На опорчую поверхность устройства наносится пленка электровязкой суопензии 11. Закреплясмый объект размещается на пленке суспензии П.,Включается источник 8 питания, обеспечивающий появление электрического поля требуемой напряженности. Электровязкая суспензия 11, контактирующая с окиснымп пленками 10 электродов 1 — 5 и непроводящим основанием 9, «схватывается», фиксируя за крепляемый объект 12 относительно устройства. Прп отключении источника 8 питания суспензия 11 вновь становится жидкотекучей и за крепляемый объект 12 свободно снимается с опорной поверхности зажимного устройства.

Испытания макета устройства с электродами, .имеющими окисную,пленку толщиной 30—

70 мкм, показало возможность устранить слой материала с весьма высокой диэлектрической

r:ðîíèöÿåìoñòüþ и тем самым упростить конструкцию устройства, повысив его механическую прочность и жесткость, и получить силовые характеристи ки устройства, пе усту паю20 щие характеристикам прототипа.

Формула изобретения

Электростатическое зажимное устройство, 25 содержащее пепроводящее основание, электроды, расположенные на некотором расстоянии один относительно другого, выполненные заподлицо с опорной поверхностью основания п,присоединенные к источнику электрическо30 го тока, и пленку электровяэкой суспензии, расположенную па поверхности основания, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения ее прочности и жссткости, каждый электрод снабжен окис35 пой плен кой, а пленка электровязкой суспенз.fH имеет нвпосродствепный контакт с окиспыми пленками электродов и непроводящнм основанием.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1. Авторское свидетельство СССР № 257270, М. Кл. В 23q 3/15, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

45 ¹ 454654, М. Кл. Н 02 N 13/00, 1974.

3. Патент США № 3253200, кл. 317 — 262, 1966 — прототип.

546075

Составитель Б. Баев

Корректор В. Гутман

Текред В. Рыбакова

Редактор С. Титова

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 121/300 Изд. М 433 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5