УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПРУЖИНЫ Российский патент 2003 года по МПК F16H19/02 

Изобретение относится к устройствам для обеспечения поступательного перемещения деталей и может быть использовано для перемещения пружины с измерительным зондом вдоль полости трубки парогенератора.

Известна реечная зубчатая передача (Детали машин. Учебник для машиностроительных техникумов. Ю.Н. Березовский, Д.В. Чернилевский, М.С. Петров. Под редакцией Бородина. М.: Машиностроение, 1983, с.60-62). Устройство состоит из шестерни и рейки. В этой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес.

Недостатками известного устройства являются высокие требования к точности изготовления и монтажа и большая жесткость, не позволяющая компенсировать динамические нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для высокочастотной сварки труб, состоящее из трубы, размещенного в ней сердечника и двух обжимных роликов (Политехнический словарь. Под редакцией А.Ю. Ишлинского. М.: Советская энциклопедия, 1989, с. 100, 101).

Недостатком данного устройства является его относительно низкая эффективность, заключающаяся в проскальзывании трубы относительно обжимных роликов при работе устройства. Отмеченный недостаток проявляется наиболее ярко в результате воздействия на трубу силы, направленной против поступательного движения трубы.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка, а именно повышение эффективности работы устройства путем исключения при его работе проскальзывания контактирующих между собой деталей.

Для решения этой задачи в устройстве для перемещения пружины, содержащем подающее колесо и перемещаемую деталь, боковая поверхность которой установлена с касанием боковой поверхности подающего колеса, предлагается:
- дополнительно установить ограничитель с прижимным механизмом;
- перемещаемую деталь выполнить в виде пружины;
- ограничитель расположить над перемещаемой деталью со стороны боковой поверхности подающего колеса;
- на боковой поверхности колеса выполнить кольцевую проточку;
- по меньшей мере периферийную часть кольцевой проточки образовать боковыми поверхностями усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями;
- вдоль образующих на боковых поверхностях усеченных конусов с равномерным шагом по углу выполнить по одной системе зубьев;
- шаг расположения зубьев по линии их контакта с перемещаемой деталью обеспечить равным диаметру образующей ее проволоки;
- системы зубьев сместить относительно друг друга по углу так, чтобы поперечное радиальное сечение подающего колеса одновременно проходило через вершину зуба одной системы зубьев и середину впадины между зубьями другой системы зубьев.

Для решения поставленной задачи предложенное устройство, кроме того, предлагается:
- дополнительно снабдить шпонкой и валом;
- вал установить в осевом отверстии подающего колеса;
- шпонку расположить в канале, образованном продольным пазом рабочего колеса и продольным пазом вала;
- концы вала установить во внутренних кольцах подшипников.

Один тип подающего колеса предлагается выполнить из двух усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями и соединенных между собой крепежными деталями.

Второй тип подающего колеса рекомендуется:
- изготовить из двух усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями;
- на меньшем основании одного из усеченных конусов выполнить кольцевой выступ и ввести его в осевое отверстие другого усеченного конуса.

Один из концов вала предлагается соединить посредством муфты с двигателем.

В результате достигается требуемый результат.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 - соответственно представлено поперечное сечение и вид сбоку на устройство первого типа; на фиг. 3 и 4 - поперечное сечение и вид сбоку на устройство второго типа; на фиг.5 - вид на подающий ролик со стороны зубьев.

Устройство для перемещения пружины содержит подающее колесо 1 и перемещаемую деталь 2.

Боковая поверхность перемещаемой детали 2 установлена с касанием боковой поверхности подающего колеса 1.

Устройство снабжено ограничителем 3 с прижимным механизмом 4.

Ограничитель 3 может быть выполнен в виде призмы и совершать только поступательное движение вдоль радиуса подающего колеса (фиг.1 и 2). Кроме того, ограничитель 3 может быть изготовлен в виде ограничительного колеса с кольцевой проточкой на боковой поверхности (фиг.3 и 4). Колесо при этом крепят на оси. Концы оси могут быть установлены во внутренних кольцах подшипников.

В качестве простейшего прижимного механизма 4 может быть использовано, например, резьбовое соединение, состоящее из болта и гайки.

Перемещаемая деталь 2 выполнена в виде пружины.

Ограничитель 3 расположен над перемещаемой деталью 2 со стороны боковой поверхности подающего колеса 1.

На боковой поверхности подающего колеса 1 выполнена кольцевая проточка 5. Перемещаемая деталь 2 установлена в кольцевой проточке 5 и касается ее поверхности в двух точках.

По меньшей мере периферийная часть кольцевой проточки 5 образована боковыми поверхностями усеченных конусов 6, обращенных друг к другу меньшими основаниями.

Вдоль образующих на боковых поверхностях усеченных конусов 6 с равномерным шагом по углу выполнено по одной системе зубьев 7. Шаг расположения зубьев по линии их контакта с перемещаемой деталью равен диаметру образующей ее проволоки 8.

Системы зубьев 7 смещены относительно друг друга по углу так, что поперечное радиальное сечение подающего колеса 1 одновременно проходит через вершину зуба 9 одной системы зубьев и середину впадины 10 между зубьями другой системы зубьев.

Предложенное устройство может дополнительно снабжено шпонкой 11 и валом 12. Вал 12 установлен в осевом отверстии 13 подающего колеса 1.

Причем шпонка 11 расположена в канале, образованном продольным пазом 14 рабочего колеса 1 и продольным пазом 15 вала 12.

Концы вала 12 могут быть установлены во внутренних кольцах подшипников 16.

Возможны несколько вариантов исполнения подающего колеса 1.

В первом из них подающее колесо 1 состоит из двух усеченных конусов 6, обращенных друг к другу меньшими основаниями и соединенных между собой крепежными деталями 17.

Во втором из них подающее колесо 1 состоит из двух усеченных конусов 6, обращенных друг к другу меньшими основаниями. На меньшем основании одного из усеченных конусов 6 выполнен кольцевой выступ 18, введенный с касанием боковой поверхностью в осевое отверстие 13 другого усеченного конуса 6.

Один из концов вала 12 может быть соединен посредством муфты 19 с двигателем 20.

Устройство работает следующим образом.

В кольцевой проточке 5 подающего колеса 1 располагают перемещаемую деталь 2 в виде пружины. С помощью двигателя 20 приводят во вращение вал 12 и, соответственно, подающее колесо 1. Подающее колесо 1 в свою очередь вызывает поступательное движение перемещаемой детали 2.

В процессе работы устройства ограничитель 3 исключает выпадение перемещаемой детали 2 из кольцевой проточки 5 подающего колеса 1. При этом ограничитель 3 необязательно находится в контакте с поверхностью перемещаемой детали 2. Положение ограничителя 3 по отношению к перемещаемой детали 2 обеспечивают с помощью прижимного механизма 4.

Проскальзывание перемещаемой детали 2 относительно поверхности боковой проточки 5 подающего колеса исключают благодаря тому, что витки проволоки 8 перемещаемой детали 2 попадают во впадины 10 между зубьями.

Пример конкретного выполнения устройства для перемещения пружины
Одна из конструкций устройства имеет следующие характеристики.

Перемещаемая деталь 2 представляет собой пружину с наружным диаметром 8 мм, изготовленную из проволоки диаметром 1 мм, навитой с шагом 1,01 мм.

Подающее колесо 1 состоит из двух усеченных конусов 6, соединенными между собой четырьмя крепежными деталями 17.

Характерные размеры подающего колеса 1: наружный диаметр - 72 мм; толщина - 12 мм; диаметр осевого отверстия - 12 мм; ширина продольного паза - 4 мм; высота продольного паза - 2 мм; диаметр меньшего основания усеченных конусов - 62 мм; число зубьев в каждой системе - 140 шт; высота зуба - 1,2 мм; угловой шаг расположения зубьев на боковой поверхности каждого усеченного конуса - 2^o58'; высота кольцевой проточки - 6 мм. Системы зубьев на соседних усеченных конусах смещены относительно друг друга по углу на 1^o29'.

Создан полупромышленный образец устройства для перемещения пружины и показана его работоспособность.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для обеспечения поступательного перемещения деталей, и может быть использовано для перемещения пружины с измерительным зондом вдоль полости трубки парогенератора. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство содержит касающиеся боковыми поверхностями подающее колесо и перемещаемую деталь в виде пружины, ограничитель с прижимным механизмом, расположенным над пружиной. На боковой поверхности подающего колеса выполнена кольцевая проточка, периферийная часть которой образована боковыми поверхностями усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями. Шаг расположения зубьев равен диаметру проволоки, образующей перемещаемую деталь. Системы зубьев смещены относительно друг друга по углу. Технический результат заключается в исключении при работе устройства проскальзывания контактирующих между собой деталей. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для перемещения пружины, содержащее подающее колесо и перемещаемую деталь, боковая поверхность которой установлена с касанием боковой поверхности подающего колеса, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено ограничителем с прижимным механизмом, перемещаемая деталь выполнена в виде пружины, ограничитель расположен над перемещаемой деталью со стороны боковой поверхности подающего колеса, на боковой поверхности которого выполнена кольцевая проточка, по меньшей мере, периферийная часть кольцевой проточки образована боковыми поверхностями усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями, вдоль образующих на боковых поверхностях усеченных конусов с равномерным шагом по углу выполнено по одной системе зубьев, шаг расположения которых по линии их контакта с перемещаемой деталью равен диаметру образующей ее проволоки, системы зубьев смещены относительно друг друга по углу так, что поперечное радиальное сечение подающего колеса одновременно проходит через вершину зуба одной системы зубьев и середину впадины между зубьями другой системы зубьев. 2. Устройство для перемещения пружины по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено шпонкой и валом, установленным в осевом отверстии подающего колеса, причем шпонка расположена в канале, образованном продольным пазом рабочего колеса и продольным пазом вала. 3. Устройство для перемещения пружины по п. 2, отличающееся тем, что концы вала установлены во внутренних кольцах подшипников. 4. Устройство для перемещения пружины по пп. 1-3, отличающееся тем, что подающее колесо состоит из двух усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями и соединенных между собой крепежными деталями. 5. Устройство для перемещения пружины по пп. 1-3, отличающееся тем, что подающее колесо состоит из двух усеченных конусов, обращенных друг к другу меньшими основаниями, на меньшем основании одного из усеченных конусов выполнен кольцевой выступ, введенный с касанием боковой поверхностью в осевое отверстие другого усеченного конуса. 6. Устройство для перемещения пружины по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что в один из концов вала соединен посредством муфты с двигателем.