Винтовой механизм

 

937849

Оп ИСАНИ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18. 08. 80 (21) 2972890/25-28 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

)М. Кл.

F 16 Н 25/24

3Ьвударствеивй кюнтет

CCCP пю делаи нэобретений н открытнЯ

Опубликовано 23.06.82. Бюллетень №2

) УДК 621.833.3 (088.8) Дата опубликования описания 23 Р6@ ч с

Б.С. Вильнер, А.А. Гришин и IO.Â. Нижегородов. (72) Авторы изобретения

t г (71) Заявитель (54) ВИНТОВОЙ ИЕХАНИЗМ

Изобретение относится к машиностроению, непосредственно к устройствам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Известен винтовой механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий винт с правой и левой резьбой, направляющую с ползуном и cy" харь, жестко установленный в полэуне и перемещающийся по винту $1).

Недостатком, указанного механизма является невозможность автоматического регулирования длины .реверсивного хода ползуна, так как реверс происходит лишь в местах установки, гаек, которые можно перемещать по винту вручную при остановленном механизме.

Цель изобретения - обеспечение автоматического регулирования длины реверсивного хода ползуна.

Указанная цель достигается тем, что винт выполнен полым, а механизм снабжен стрелками, установленными в местах пересечения реэьб с возможностью перемещения к оси винта, и узлом перемещения стрелок вдоль оси винта, расположенным в винте и связанным с ползуном посредством систе" мы управления.

Узел перемещения стрелок выпол" нен в виде штока с упорами, расположенного в винте с возможностью поступательного перемещения и соединенного с ним через подшипник штанги, имею" щей опорные кольца, установленные с возможностью одновременного вращения с винтом, размещенных внутри каждой пары опорных колец, прижимов, взаимодействующих с соответствующими

20 стрелками посредством пружин, установленных между прижимами и соответствующими опорными кольцами, и связанного с системой управления положением ползуна переключателя, 3 93784 установленного с возможностью взаи" модействия с упорами.

На фиг, 1 изображен винтовой механизм, общий вид; на фиг ° 2винт со стрелкой; на фиг. 3 - винт s с передвинутой стрелкой; на фиг. 4разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 винтовой механизм с устройством, обес. печивающим перемещение стрелок; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 2. t0

Винтовой механизм содержит винт 1 с правой и левой резьбой, направ" ляющую 2, ползун 3, сухарь 4. Винт 1 и направляющая 2 проходит через ползун 3, имеющий отверстие для установ" 15 ки подпружиненного сухаря 4. Кроме того, винтовой механизм содержит стрелки 5, установленные в углублениях винта 1 в местах пересечения винтовых линий резьбы с возможностью go перекрытия винтовых линий и образования дополнительной канавки 6 между поверхностью винта и стрелки 5, причем ширина и глубина канавки 6 равны ширине и глубине профиля резь- И бы. Канавка 6 соединяет винтовые ли" нии правой и левой резьбы винта 1 для изменения направления движения при перемещении по ней сухаря 4 ползуна 3. При необходимости стрел" зе ки 5 могут быть установлены на пере" сечении винтовых линий каждого витка, Винт приводится во вращение через закрепленное на нем колесо 7. Винтовой механизм снабжен узлами 8 и 9 перемещения стрелок 5 вдоль оси винта 1, размещенными внутри винта 1, выполненного полым, и системой управления положением ползуна (не показана), включающей в себя логическое устройство с рядом датчиков для определения начальной и конечной точек перемещения ползуна 3 и электрически связанной с приводами

10, например электродвигателями уз" лов 8 и 9 перемещения стрелок 5.

Каждый из узлов перемещения стрелок

5 выполнен в виде штока 11, связанного с приводом 10 через червячную пару 12, в ступице колеса которой зафиксирована гайка 13, образующая с резьбой штока 11 передачу винтгайка, в которой вращательное движе" ние гайки 13 преобразуется в поступательное движение штока

11,. имеющего возможность поступательного перемещения по шлицам крышки 14. На конце штока 11 смонтирован подшипник 15, позволяющий передать поступательное перемещение штока 11, прикрепленной к корпусу подшипника штанги 16, установленной с возможностью продольного перемещения вдоль оси винта 1 и одновременного с ним вращения. На штанге 16 размещены свободно передвигающиеся прижимы 17, попарно связанные с опорной частью 18 стрелки 5, с пружинами 19 и 20, обращенными свободными концами к соответствующим им опорным кольцам 21, жестко закрепленным на штанге 16. Под стрелками (т.е.. со стороны пересечения винтоI вых линий, соответственно над стрелками - со стороны канавки 6) опорные кольца 21 установлены так, чтобы в начальном положении, когда все стрелки подняты, винтовые линии винта 1 в местах пересечения не перекрываются, движение сухаря 4 осуществляется от одного до другого конечных переходов из одной резьбы в другую, пружин 19, опирающиеся на них, находились в сжатом состоянии. При этом пружины 19, воздействуя через свободно одетые на штангу 16 прижимы 17, давят на стрелки 5, поднимая их в канавках 6 над пересечениями правой и левой резьбы. Для поочередного передвижения стрелок 5 в канавках 6, по мере удаления их от штока 11, рабочие деформации пружин 19 и сопутствующие этим деформациям силы составляют арифметические прогрессии с разностями, равными рабочей деформации и соответствующей ей силе первой по мере удаления от штока 11 пружины 19, а величина рабочей деформации и соответствующая ей сила и! ужин 20, расположенных над стрелками 5, равны разностям этих арифметических прогрессий. Кроме того, пружины 20 установлены в свободном состоянии и с зазором относительно опорных колец 21, величина которого над каждой из пружин по мере удаления их от штока 11 выражается той же арифметической прогрессией с разностью, равной рабочей деформации первой пружины 19, причем зазор над пружиной 20 первой по мере удаления от штока 11 стрелки 5 равен нулю.

Узлы 8 и 9 перемещения стрелок 5 содержат также переключатель 22, включенный в цепь системы управления положением ползуна и предназначен37849

55

5 9 ный для отключения привода 10 в момент окончания движения той стрел" ки 5, которую выбрало логическое устройство системы управления положением ползуна при определении начальной и конечной точек перемещения ползуна. Переключатель 22 установлен с возможностью взаимодействия с упо" рами 23, закрепленными на штоке 11. в последовательности, соответствующей очередности расположения стрелок на расстоянии друг от друга, необходимом для перемещения следующей стрелки 5 прижимами 17 с пружинами

l9 и 20, т.е . таким образом, чтобы перекрытие винтовых линий и образо" вание дополнительных канавоК между поверхностями винта и стрелками осуществлялось поочередно пО мере удаления от штока 11. При.этом, за счет того, что перемещение каждой последующей стрелки 5 происходит только после окончания передвижения предыдущей, предотвращается перекры" тие правой и левой резьб винта стрел ками, находящимися ближе регламентируемого системой управления поло" жением ползуна пересе4ения винтовых линий резьб винта.

Количество стрелок, подсоединяе" мых вдоль длины винта 1 к каждому из узлов 8 и 9 перемещения стрелок 5 может варьироваться и выбирается в каждои конкретном случае в зависимости от назначения и условий работы винтового механизма.

Винтовой механизи работает следующии образом.

При вращении винта 1 сухарь 4, перемещающийся по винту, сообщает ползуну 3 возвратно"поступательное движение, величина которого в наваль ном положении узлов 8 и 9 переиещения стрелок 5, когда все стрелки подняты, равна перемещению от одного до другого конечных переходов из одной резьбы в другую. При этом пере сечения винтовых линий резьбы стрелками не перекрываются, а в каждои из узлов 8 и 9 перемещения стрелок

5, шток 11 устанавливается в такое положение, при котором пружины 19, сжатые прижимами lj и опорныии кольцами 21, давят на опорные части 18 стрелок 5 и сдвигают их в канавки 6, освобождая тем самым пересечения винтовых линий, а штанга 16, вслед" ствие возникающего между прижимами

17 и опорными частями 18 стрелок 5!

О

2В

ЗВ

4В

50 момента трения, вращается одновре- . менно с винтом 1 и подшипникои 15, установленным на конце неподвижного в этот момент штока 11.

При несоответствии начальной и конечной точек перемещения полэуна

3 точкаи, определенным системой управления положением ползуна, она включает приводы 10, каждый из которых через червячную пару 12 и гайку 13 сообщает штоку 11 с упораии 23 поступательное перемецение вдоль оси винта 1 по шлицаи крышки 14 в направлении, определенном при помощи датчиков логическим устройством системы управления положением ползу. на. Перемецаясь, шток 11, нажимает поочередно упорами 23 на контактирующий с ними переключатель 22, посылающий при этои сигнал системе управления положениеи ползуна, логическое устройство которой сравнивает его с полученным от датчиков, и при условии согласования отключает связанный с нии привод 10. В то we время штанга

16, соединенная через подшипник 15 . со штокои 11, переиецаясь по оси винта 1 и вращаясь одновременно с нии, сжииает или разжимает, в эависииости от направления переиецения, пружины 19 и 20, которые е соответствии со степенью своей деформации передвигают прижимы 17 и связанные с ниии стрелки 5. Прижимы 17, охеа" тывающие опорные части 18 стрелок 5, выбранных системой управления положением полэуна в каждом из узлов 8 и 9 переиещения стрелок 5, передви" гают эти стрелки в углублениях вин" та 1; перекрывая винтовые линии правой и левой резьбы и образуя дополнительные канавки 6, соединяющие правую и левую резьбы винта 1 и иэиеняющие направлениедвижения ползуна 3 при перемещении по нии сухаря 4 на противоположное. Например, при перемещении штанги 16 в сторону привода 10, она разожмет на длину своего перемещения пружины 19 и одновременно сожмет или выберет зазоры у пружин 20, передвинув при этом стрелки, у которых в состоянии рабочей дефориации находятся пружины

20, а пружины l9 " в свободном состоянии, h углублениях винта, перекрыв при этом в иестах пересечений, где они расположены, винтовые ликии правой и левой резьбы. Так, при полном раэжатии пружины 19, располо"

878 49 женной под первой от штока 11 стрелкой 5, пружина 20 над ней, в то же время сжимаясь давящим на нее опорным кольцом 21, сдвигает стрелку вниз, образовав при этом дополнитель. s ную канавку 6 и снова частично сжав пружину 19. В этот момент упор 23, соответствующий этой стрелке, всту" пает во взаимодействие с переключателем 22, посылающим сигнал на от-, 1o ключение привода 10. При этом у вто" рой стрелки пружина 19 разожмется на величину, равную разности арифметической прогрессии их рабочих де" формаций, и соответственно изменя- 1S ется ее сила сжатия, а зазор над пружиной 20 становится равен нулю.

У последующих стрелок происходит аналогичное разжатие пружин 19, а над пружинами 20 зазор уменьшается на величину рабочей деформации первой пружины 19, вследствие чего эти стрелки не перемещаются. Аналогично срабатывают в порядке очереди вторая и последующие стрелки 5 °

Если сухарь 4 во время работы узлов 8 и 9 перемещения стрелок 5 находится ближе к приводу 10, чем стрелка, перекрывающая в данный мо" мент винтовые линии, то он, перемеща ясь по винту, отодвигает стрелку 5, вновь перекрывающую винтовые линии после прохода сухаря 4.

3S

Формула изобретения

1. Винтовой механизм для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий, винт с правой и левой резьбой, направляющую с ползуном и сухарь, жестко установленный в ползуне и перемещающийся по винту, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью автоматического регулирования длины реверсивного хода ползуна, винт выполнен полым, а механизм снабжен стрелками, установленными в местах пересечения резьб с возможностью перемещения к оси винта, и узлом перемещения стрелок вдоль оси винта, расположенным в винте и связанным с ползуном посредством системы управления.

2. Механизм по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что узел перемещения стрелок выполнен в виде штока с упорами, расположенного в винте с возможностью поступательного перемещения и соединенного с ним через подшипник, штанги, имеющей опорные кольца, установленные с возможностью одновременного вращения с винтом, размещенных внутри каждой пары опорных колец, прижимов, взаимодействующих с соответствующими стрелками посредством пружин, установленных между прижимами и соответствующими опорными кольцами, и связанного с системой управления положением ползуна переключателя, установленного с возможностью взаимодействия с упорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 11 517729 кл. F 16 H 25/08, 1978 (прототип).

937349

Составитель Р. Ожина

Техред M. Тепер Корректор М. Демчик

Редактор П. Коссей

ВВ

Заказ 4421/51

Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4