УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ Российский патент 2000 года по МПК F16H21/40 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве устройства для преобразования различных видов движений.

Известно устройство для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, содержащее корпус с размещенным в нем с возможностью вращения диском, толкатель с возможностью возвратно-поступательного движения в плоскости вращения диска и установленные на толкателе диаметрально противоположно относительно оси диска две группы щеток с взаимно противоположным в каждой группе направлением наклона к рабочей поверхности диска /см. а. с. СССР N 1213292, кл. F 16 H 19/02, G 01 B 5/30, 1986/.

Недостатками данного устройства являются низкая чувствительность преобразования движений, низкая надежность контакта и отсутствие возможности дистанционной работы без непосредственного контакта ведомого и ведущего звеньев.

Известно также устройство для преобразования колебательного движения во вращательное, содержащее взаимодействующий с колеблющимся звеном ротор с постоянными магнитами, соединенный с синхронизирующим механизмом, и статор, выполненный в виде неполного витка спирали из постоянного магнита, намагниченного в направлении оси спирали, и образующий с ротором клиновидный воздушный зазор /см. а.с. СССР N 1588953, кл. F 16 H 21/54, 1990/.

Однако данное устройство характеризуется очень сложной конструкцией, предельно высокими требованиями, предъявляемыми к сборке, регулировке и синхронизации, возможностью использования устройства только для преобразования колебаний малых амплитуд.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для преобразования колебательного движения во вращательное, содержащее передачу с гибкой связью, выполненную в виде двух роликов вращения с параллельными осями, охваченных гибкой замкнутой нитью, соединенной одним концом с генератором механических колебаний /см. а. с. СССР, N 629383, кл. F 16 H 17/00, 1978/, принятое за прототип.

Недостатками данного устройства-прототипа являются низкая эффективность передачи движения, отсутствие возможности дистанционной работы без непосредственного контакта ведущего и ведомого звеньев, а также ограниченные функциональные возможности вследствие предельно малых амплитуд /0,1-0,3 мм/ преобразуемых колебаний.

Сущность изобретения заключаются в создании бесконтактного устройства для преобразования на основе использования сил магнитного взаимодействия, осуществляющих однонаправленный вращательный эффект в течение всего периода колебательного движения.

Технический результат - повышение эффективности преобразования движений, осуществление возможности дистанционной работы и расширение функциональных возможностей устройства.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для преобразования колебательного движения во вращательное, содержащем передачу с гибкой связью, выполненную в виде двух роликов вращения с параллельными осями, охваченных гибким замкнутым звеном, и два постоянных магнита, соединенных с выходным валом генератора механических колебаний, особенность заключается в том, что гибкое звено имеет форму восьмерки и выполнено со сплошной вставкой из магнитомягкой резины длиной, равной половине длины окружности наружного контура ролика, а постоянные магниты выполнены в виде пластин и установлены напротив друг друга по разные стороны от передачи в плоскостях, параллельных плоскости, проходящей через оси роликов, при этом устройство снабжено двумя установочными магнитами для создания исходной асимметрии вставки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство в исходном состоянии; на фиг. 2 - по истечении первого полупериода преобразуемых колебаний.

Устройство содержит передачу с гибкой связью, выполненную в виде двух роликов вращения 1, 2 с параллельными осями, охваченных гибким замкнутым звеном 3, выполненным в форме восьмерки со сплошной вставкой 4 из магнитомягкой резины длиной, равной половине длины окружности наружного контура роликов 1, 2, два постоянных магнита 5, 6, соединенных с помощью вилки 7 с выходным валом 8 генератора механических колебаний 9, выполненных в виде пластин и установленных напротив друг друга по разные стороны от передачи в плоскостях, параллельных плоскости, проходящей через оси роликов 1, 2, а также установочные магниты 10, 11. Обобщенно генератором механических колебаний 9 здесь назван любой источник возвратно-поступательных движений, в том числе источник паразитных колебаний, которые могут возникнуть в результате различных производственных, технологических, сборочных и т.д. процессов.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

В исходном состоянии, когда выходной вал 8 /фиг. 1/ генератора механических колебаний 9 находится в крайнем левом положении, постоянные магниты 5, 6, укрепленные на валу 8 с помощью вилки 7, находятся несколько левее оси вращения ролика 1. При этом сплошная вставка 4 из магнитномягкого материала на гибком звене 3 притянута к магнитам 5, 6 и ориентирована симметрично в левой диаметральной части ролика 1. Однако за счет миниатюрного установочного магнита 10, закрепленного неподвижно правее оси ролика 1, вставка 4 в исходном положении несколько смещена относительно диаметра ролика 1 вправо. Далее, при движении вала 8 вправо /фиг. 1/ за счет исходной асимметрии вставка 4, притягиваясь к магнитам 5, 6, также движется вправо и вызывает вращение ролика 1 по ходу часовой стрелки, а ролика 2 - против хода часовой стрелки. Причем сначала вставка 4 находится в верхней части, то есть выше ролика 1 в зоне магнита 5 и движется за ним, потом вставка 4 находится между роликами 1, 2 и движется под действием обоих магнитов 5, 6 вправо, и, наконец, вставка 4 переходит в зону ниже ролика 2 и движется также вправо под действием магнита 6. По истечении первого полупериода колебаний генератора 9, когда вал 8 находится в крайнем правом положении, /см. фиг. 2/, вставка 4 расположена симметрично ролику 2 справа. Однако за счет установочного магнита 11, ориентированного левее оси ролика 2, верхняя часть вставки 4 в конечном положении несколько смещена влево от симметричного положения в сторону магнита 11. Далее, при движении вала 8 и соответственно магнитов 5, 6 влево вставка 4 также движется влево, навязывая опять вращение ролику 1 по часовой стрелке, а ролику 2 - против часовой стрелки. В результате колебательное движение вала 8 преобразуется в непрерывное вращение роликов 1, 2 высокой интенсивности. При этом направление вращения роликов 1, 2 легко изменить на противоположное, для чего необходимо в исходном положении устройства передвинуть установочные магниты 10, 11 и соответственно изменить тем самым начальное положение вставки 4 относительно роликов 1, 2.

Очевидно, что предлагаемое устройство для преобразования движений предельно просто по конструкции, а также в процессе регулировки и эксплуатации. Здесь достигается предельно высокая эффективность передачи движений, возможность бесконтактной связи между магнитами 5, 6 и гибким звеном 3, вследствие чего магниты 5, 6 могут быть установлены где-то снаружи, а гибкая связь из тел 1, 2, 3 - в труднодоступных и закрытых местах, местах с агрессивной средой и т.п. При этом амплитуда колебаний вала 8 может быть очень значительной, что предельно расширяет функциональные возможности устройства. Если же колебания вала 8 очень малы, то их несложно преобразовать в значительные с помощью, например, рычажного механизма и т.п.

Использование: в машиностроении в качестве устройств для преобразования различных видов движений. Сущность: устройство содержит передачу с гибкой связью, выполненную в виде двух роликов вращения с параллельными осями, охваченных гибким замкнутым звеном, и два постоянных магнита, соединенных с выходным валом генератора механических колебаний. При этом гибкое звено имеет форму восьмерки и выполнено со сплошной вставкой из магнитомягкой резины длиной, равной половине длины окружности наружного контура ролика. Постоянные магниты выполнены в виде пластин и установлены напротив друг друга по разные стороны от передачи в плоскостях, параллельных плоскости, проходящей через оси роликов. Технический результат - повышение эффективности преобразования движений, осуществление возможности дистанционной работы и расширение функциональных возможностей устройства. 2 ил.

Устройство для преобразования колебательного движения во вращательное, содержащее передачу с гибкой связью, выполненную в виде двух роликов вращения с параллельными осями, охваченных гибким замкнутым звеном, и два постоянных магнита, соединенных с выходным валом генератора механических колебаний, отличающееся тем, что гибкое звено имеет форму восьмерки и выполнено со сплошной вставкой из магнитомягкой резины длиной, равной половине длины окружности наружного контура ролика, а постоянные магниты выполнены в виде пластин и установлены напротив друг друга по разные стороны от передачи в плоскостях, параллельных плоскости, проходящей через оси роликов, при этом устройство снабжено двумя установочными магнитами для создания исходной асимметрии вставки.