Приводной узел лентопротяжногомеханизма

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВ ИТВЛЬСТВУ

Соеов Советских

Сецыалыстычесиык

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлемо 160179 (21) 2713360/18-10 с присоединением заявки ЙУ— (23) Приоритет—

Опубликовано 150481.Ьюллетень HR 14

Дата опубликования описания 200481 51)М. К,.з

G 11 8 15/40

ГосуддрствеаамЯ комитет

СССР по делам азобретеннЯ а отарытаЯ (53) УДК 681 846 73 (088.8) (72) Автор . изобретения

Г. С. Воронов

Научно-исследовательский институт управляющих йиислитеЛьных.:". машин (71) Заявитель (54 ) ПРИВОДНОЙ УЗЕЛ ЛЕНТОПРОТЯЖНОГО МЕХАНИЗМА

Цель изобретения — повышение вращающего.:момента и КПД приводного узла лентопротяжного механизма.

Поставленная цель достигается тем, что маховик выполнен в виде диска, собственная частота поперечных колебаний которого совпадает с частотой колебаний вибратора, а узкий конец концентратора пьезоэлектрического вибратора сопряжен с торцом маховика

s зоне узловой окружности стоячей волнь| возбуждаемых в маховике колеба» ний.

На фиг. 1 и 2 изображен приводной узел летопротяжного механизма в двух проекциях.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к приводным уст» ройствам, предназначенным для исполь» зования в лентопротяжных механизмах электромеханических систем ввода и вывода информации вычислительных машин, а также в аппаратуре магнитной записи и воспроизведения.

Известны приводные устройства лентопротяжных механизмов, в которых вращение вала с маховиком осуществляется тангенциальной силой, создаваемой вибрирующими пьеэокерамическими элементами, сопряженными со ступенчатым концентратором продольных коле- 15 баний, суженная часть которого сопряжена непосредственно через износостойкий наконечник, а широкая часть подпружинена.

Эти устройства экономичны, имеют 20 малые габариты и создают достаточно равномерное вращение вала (1) .и 2, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ве- 25 дущий узел лентопротяжного механизма, содержащий вращающийся вал, ук-, репленный в маховике, пьезоэлектрический вибратор, соединенный со ступенчатым концентратором продольных 30 колебаний, суженная часть которого через иэносостойкий наконечник сопряжена с одним торцом маховика, " другой торец которого снабжен про— кладкой, причем акустическое затухание материала прокладки больше акустического затухания материала маховика 131 .

В устройстве уменьшена неравномерность скорости вращения вала однако оно имеет низкий вращающий момент на валу и сравнительно низкий коэффициент полезного действия (КПД).

822276

Устройство состоит из пьезоэлектрического вибратора 1, вы олненного в виде двух дисков или колец, соединенных c генератором 2 питания. Вибратор 1 соединен с широкой частью ступенча.того концентратора 3 продольных колебаний, укрепленного на корпусе

4. Суженная часть 5 ступенчатого концентратора 3 сопряжена с наконечником

6, выполненным из износоустойчивого фрикционного материала. Наконечник 6 сопряжен с торцом 7 маховика 8, ук- репленного на вращающемся в корпусе

4 валу 9. Маховик 8 выполнен в виде диска, собственная частота поперечных колебаний которого совпадает с частотой колебаний вибратора . Его второй t5 торец 10 снабжен прокладкой 11 из материала, акустическое затухание кото-.. рого больше акустического затухания материала маховика 8. На фиг. 1 изображена эпюра 12 мгновенной картины 2О стоячей поперечной волны возбуждаемых в маховике 8 собственных колебаний. Показан наконечник 6 суженной части 5 ступенчатого концентратора

3, сопряженный с торцом 7 маховика

8 в зоне„ где собственные поперечные колебания маховика 8 отсутствуют или минимальны. Эта эона называется нулевой или узловой и на второй проекции устройства (фиг. 2) она показана в виде узловой окружности 13 или 14.

Ступенчатый концентратор 3 несколько наклонен к плоскости торца 7 маховика 8. Этот наклон выбирается из конструктивных соображений. На фиг. 1 эпюрой 15 показан момент расстройки системы в случае когда частота собстФ венных колебаний маховика 8 понижается под влиянием внешних возмущений.

Устройство работает следующим образом. 40

При подключении пьезоэлектрического вибратора 1 к генератору 2 питания усиленные ступенчатым концентратором 3, установленном в корпусе 4, продольные колебания передаются через суженную часть 5 наконечнику 6, который выполнен из износоустойчивого фрикционного материала. В результате наконечник 6 периодически смещается в направлении торца 7 маховика 8. Так как наконечник 6 сопряжен с торцом 7 эксцентрично оси вала 9, то между наконечником 6 и маховиком

8 появляется тангенциальная сила, приводящая к вращению вала 9, скрепленного с маховиком 8. Вал 9 может 55 быть сопряжен с носителем информации (не показан) или связан с катушкой (не показана), на которой размещен носитель информации .От периодического силового воздействия наконечника

6 на торец 7 в маховике-диске 8 воз= буждается поперечное (изгибное) колебание с длиной волны, соответству -.. ющей одной из собственных частот маховика-диска 8. В результате в маховике 8 устанавливается стоячая волна

12 с соответствующим распределением пучностей колебаний и узловых окружностей, в которых колебания отсутствуют. В общем случае, когда размеры маховика выбираются произвольно,. распределение пучностей и узловых окружностей в стоячей волне колеблющегося маховика 8 случайно по отношению к наконечнику 6. И более чем вероятно в области контакта наконечника 6 с торцом 7 оказывается пучность собственных колебаний маховика

8. Это приводит к тому, что в активной фазе работы вибратора 1 увеличивается проскальзывание наконечника 6 по поверхности торца 7 маховика 8, отсюда падает вращающий момент по валу,и КПД устройства оказывается низким, В изобретении приводной узел маховика 8 выполнен в виде диска "резонансных" размеров. Это позволяет исключить случайное распределение пучностей 12 и узловых окружностей 14 и

13 в стоячей волне колеблющегося ма ховика 8, так как с выбором резонансных размеров маховика-диска 8 точно задаются и определяются места расположения узловых окружностей, в зоне которых осуществляется сопряжение наконечника 6 с торцом 7. В этом слу- чае собственные колебания маховика 8 не изменяют условий передачи энергии в области контакта наконечника 6 с торцом 7 и тем самым возрастает вращающий момент на валу 9. Сопряжение наконечника в суженной части .5 концентратора 3 осуществлено в зоне узловой окружности 13.

При воздействии на приводной узел внешних возмущений, факторов изменяющейся нагрузки -на валу 9 появляющаяся незначительная расстройка всей системы не приводит к существенному снижению вращающего момента, так как при расстройке (см. фиг. 1 эпюра 15) наконечник 6 остается в зоне узловой окружности 13, где изгибные колебания маховика 8 имект низкую интенсивность.

Изобретение позволяет су:цественно повысить технические характеристики приводного узла лентопротяжного механизма. По сравнению с известным

КПД предлагаемого приводного узла повышается за счет снижения энергетических затрат и потерь на трение в области контакта наконечника ступенчатого концентратора с поверхностью торца маховика и в подшипниках вала.

Повышение вращающего момента на валу достигается созданием лучших условий передачи энергии от наконечника ступенчатого концентратора маховику путем исключения проскальзывания во фрикционной паре "наконечник — торец маховика".

822276

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1883/79 Тираж 645 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Приводной узел лентопротяжного механизма, содержащий вращающийся вал с укрепленным на нем маховиком, один торец которого снабжен прокладкой из материала, акустическое затухание которого больше акустического затухания материала маховика, пьезоэлектрический вибратор .со ступенчатым концентратором продольных колебаний, узкий конец которого сопряжен .с другим тор-. цом упомянутого маховика; о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения вращающего момента и..КПД узла, маховик выполнен в виде" диска, .собственная частота поперечных колебаний которого совпадает с частотой колебаний вибратора, а узкий конец концентратора пьезоэлектрического вибратора сопряжен с торцом маховика в зоне. Узловой окружности стоячей волны возбуждаемых в.маховике колебаний.

Источники . информации, принятые во внймание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР © М 527736, кл. G 11 В 15/40, 1974.

2. Авторское свидетельствО СССР в 538328, кл. G 11 В 15/40, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 575%89, кл. G 11 В 15/40, 1975

35 (прототип).