Силовой химико-механический привод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

CoIo3 Советских

Социаяистичесиих

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6() Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 253.076 (21) 2415990/25-06 с присоединением заявки Ю— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 050878. бюллетень Рй 29 (45) Дата опубликования описания 290678

".П)„!-:142 33 (Ы) М. Кл.

Г 03 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК

621. 499(088. 8) (72) Автор изобретения

P.Â. Беляков (7)) 3аяВИтЕЛЬ Киевский оРДена ТРУДового КРасного Знамени институт инженеров гражданской авиации (54) СИЛОВОЙ ХИМИКО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД

Изобретение относится к непосредственному преобразованию химической энергии в механическую работу, а именно к силовым приводам например для, манипуляторов и автоматов химической технологии, чувствительных к изменению химического состава проточных сред.

Известны силовые химико-механичес- 1 кие приводы с рабочим телом в виде

10 замкнутого в кольцо полимерного сократительного волокна, расположенного на нескольких шкивах (lj.

Кинематическая схема этого устройства не допускает получения движения

16 шкивов более сложного, чем с одной вращательной степенью свободы.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является силовой химико-механический привод, содержащий исполнительный элемент с неподвижно укрепленными на его противоположных концах поршнями, расположенными в цилиндрических рабочих камерах и соединенными с последними при помощи полимерных сократительных волокон, а камеры снабжены патрубками для входа и выхода среды, стимулирующей сокращение и удлинение волокон 2 .

--1

Недостатком этого устройства является то, что исполнительный элемент имеет одну степень свободы возвратно-поступательного движения вдоль оси, совпадающей с осью рабочих камер привода.

Целью изобретения является получение следящего поворотного и поступательного движения исполнительного элемента привода, а также уменьшение расхода стимулирующих сред.

Указанная цель достигается тем, что полимерные волокна расположены с закруткой вокруг продольной оси привода, направление которой в каждой из камер противоположно направлению закрутки волокон другой камеры. Внутри камер в пространстве, охваченном волокнами, укреплены конусные заполнители.

Такое выполнение устройства обеспечивает получение сложного движения исполнительного элемента привода, представляющего собой сумму его поступательного и вращательного перемещений н переходящего в чисто поступательное движение; вблизи крайних положениЯ привода, при простом, с одной. степенью свободы, движении управляющего органа (клапана, золотни618571 ка) Регулирующего подачу среды, стимулирующей сокращение и удлинение волокон.

На фиг. 1 представлена схема приводау на фиг. 2 — схема расположения волокон и конусных заполнителей в рабочей камере привода.

Исполнительный элемент 1 привода .выполнен в виде двух расположенных вдоль общей оси штоков 2 и 3 соединенных между собой втулкой 4 с водилом 5 и имеющих на противоположных концах поршни 6 и 7.

Поршни б и 7 расположены в цилиндрических рабочих камерах 8 и 9. Флаицы 10 и 11 камер 8 и 9 соединены с поршнями б и 7 полимерными сократительными волокнами 12 и 13, прикреп,» ленными по окружности к фланцам ка- мер и поршням. В исходном состоянии волокна 12 камеры 8 расположены с 20 закруткой вокруг продольной оси привода, направление которой противоположно направлению закрутки волокон 13 камеры 9. Для придания приводу устойчивости волокна 12 и 13 установлены 25

Ф с некоторым начальным натяжением.

Для более полного использования объема каждой рабочей камеры и увеличения усилия привода волокна 12 и 13 могут быть расположены в несколько 30 коицентричных слоев. Внутри камер 8 и 9 в пространстве, охваченном волокнами 12 и 13, укреплены конусные заполнители 14 и 15. Камеры 8 и 9 снабжены патрубками 16 и 17 для входа и патрубками 18 и 19 для выхода сред, стимулирующих сокращение и удлинение волокон.

На магистралях подачи стимулирующих сред имеются эластичные пережимные вставки 20-23, соединенные с об-. щим управляющим органом 24 °

В исходном состоянии управляющий орган 24 находится в среднем положении, при этом пережимные вставки 2023 перекрывают в равной степени проходные сечения для сред, стимулирую.щих сокращение и удлинение волокон.

Привод работает следующим образом.При перемещении управляющего органа 24 вправо происходит перекрытие проходных сечений вставок 21 и 23. и открытие проходных сечений вставок 20.и 22, вследствие чего увеличится приток среды А, стимулирующей 55 удлинение волокон, в рабочую камеру 8, в то время как в рабочую камеру 9 увеличится приток среды Б, стимулирующей сокращение волокон, что вызывает удлинение волокон 12 и сокраще- 60 ние волокон 13,перемещение исполнительного элемента 1 привода вправо и его поворот в направлении уменьшения закрутки волокон 13 и увеличения закрут ки волокон 12. Поступательное и поворотное движение водила 5 исполнительного. элемента 1 передается приводимому в действие механизму (на чертежах не показан). После исчезновения закрутки волокон 13 при дальнейшем перемещении управляющего органа 24 вправо вращение исполнительного элемента 1 привода прекратится, и он будет перемещаться дальше вправо поступательно. При перемещении управляющего органа 24 .влево происходит обратное перераспределение подачи сред A и Б через эластичные вставки 20-23, что вызывает обратную деформацию волокон 12 и 13 и обратное движение исполнительного элемента 1 гривода. Таким образом, при простом поступательном перемещении управляющего органа 24 обеспечивается сложное поступательное и вращательное следящее движение исполнительного элемента 1 привода.

Изобретение позволяет упростить управление приводом, например манипулятора, уменьшить число приводов, необходимых для отработки заданного движения, при использовании нетрадиционного источника питания — разности химической энергии используемых стимулирующих сред.

Формула изобретения

1. Силовой химико-механический привод, содержащий исполнительный элемент с неподвижно укрепленными на его противоположных концах поршнями, расположенными в цилиндрических рабочих камерах и соединенными с последними при помощи полимерных сократительных волокон, а камеры снабжены патрубками для входа и выхода среды, стимулирующей сокращение и удлинение волокон, отличающийся тем, что,с целью получения следящего поворотного и поступательного движения исполнительного элемента привода, полимерные волокна расположены с закруткой вокруг продольной оси привода, направление которой в каждой из камер противоположно направлению закрутки волокон другой камеры.

2. Привод по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что с целью уменьшения расхода стимулирующих сред, внутри камер в пространстве, охваченном волокнами, укреплены конусные заполнители.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Р3.321.908, кл.60-1, 1967.

2. Беляков P.Â. Мышцеподобный дви;гатель. Прироца, 1975, М 1, с.42-47.

618571

Ю 12

14

47и . 2

Составитель Л.Тугарев

Техред Э.Чужик Корректор N, Демч ик

Редактор М.Васильева

Закаэ 4234/31 Тираж 656 Подписное

ЦНИИПИ ГосударственноГо комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4