Цепной актуатор Российский патент 2024 года по МПК F16H19/06 

За прототип взято заряжающее устройство (RU (11) 2 302 598 С1), содержащее цепной досылатель в виде цепи из шарнирно соединенных звеньев, взаимодействующих торцами и снабженных фиксаторами горизонтального положения цепи, копир, взаимодействующий с досылателем и размещенный на входе в магазин-улитку для хранения свернутой цепи, приводную звездочку для перемещения цепи и закрепленный на цепи клоц, снабженный опорным роликом для перемещения по лотку корпуса артиллерийской установки и механизмом фиксации цепи в конечном положении, отличающееся тем, что звенья цепи выполнены одинаковыми, в виде стакана с глухим осевым отверстием, П-образным краем и выступающим наружу со стороны донной части зубом с угловым скосом, а фиксатор горизонтального положения цепи выполнен подпружиненным в виде цилиндра со скосом для взаимодействия с зубом смежного звена цепи и размещен в упомянутом глухом осевом отверстии стакана, причем он дополнительно соединен с последним посредством клина, установленного с возможностью перемещения в сквозном клиновидном отверстии, выполненном перпендикулярно продольной оси цепи в стенках стакана и цилиндре..

Характерной проблемой данного механизма является его сложность, и, соответственно, дороговизна, адекватная военным задачам, но избыточная для гражданских нужд.

Задачей является упрощение конструкции прототипа до линейного актуатора с, условно, неограниченным ходом, содержащий меньше деталей и агрегатов, чем прототип. При этом требующих более простых технологических процессов изготовления.

Решение задачи и технический результат достигаются тем, что, в отличии от прототипа, в звеньях цепи будут отсутствовать механизмы их взаимной фиксации, которая, в свою очередь, будет осуществляться просто под действием нагрузки. А сам механизм выполняется как цепной актуатор, содержащий цепь из шарнирно-соединенных звеньев, корпус и направляющий цепь раструб, и отличающийся тем, что отверстие под ось каждого звена выполнено таким образом, что звенья могут свободно вращаться в одной плоскости относительно друг друга, удаляться друг от друга на фиксированное расстояние и приближаться друг к другу в упор, при этом их соприкасающиеся торцевые части имеют форму, препятствующую их взаимному вращению друг относительно друга под сжимающей их друг с другом нагрузкой, при этом в одной упорной торцевой поверхности звена имеется паз-ниша, а в другой -соответствующий выступ, так же боковые поверхности каждого звена цепи имеют косые выступы, позволяющие звеньям взаимодействовать с приводящими их в движение валами с резьбой, обладающими минимум одной шестерней, взаимодействующей с кольцом, охватывающем все шестерни и обладающим на внутренней стороне зубья, соответствующие этим шестерням.

Краткое описание фигур

Фиг. 1 - Цепной актуатор (вид сбоку).

Фиг. 2 - Цепной актуатор (вид сверху). Главным образом, на шестерни и зубчатое кольцо.

Фиг. 3 - Общий вид типового звена цепи актуатора.

Конструктивно, цепной актуатор состоит из корпуса 1, к которому, с возможностью свободного вращения, крепятся минимум два вала 2 с резьбой, одинаковой по шагу и направлению (фиг. 1). На одном или на обоих концах каждого из них размещаются шестерни 3, максимальный диаметр которых не больше, чем диаметр не затронутой резьбой части вала (фиг. 2). Общее зацепление с шестернями 3 имеет кольцо 4 с зубьями на своей внутренней стороне (фиг. 2). На входной части корпуса располагается направляющий раструб 5, выставляющий звенья цепи параллельно валам (фиг. 1). Каждое звено 6 цепи (фиг. 1) имеет выступ 7 и соответствующий ему паз 8 (фиг. 3) на поверхностях 9, которыми звенья упираются друг в друга под нагрузкой. На двух противоположных боковых сторонах звена имеются оси 10 для шарнирного соединения звеньев (фиг. 3). На тех же боковых сторонах звена имеются выступы 11 с пазами 12, удерживающими звенья в виде шарнирно-соединенной цепи, но, при этом, позволяющие звеньям цепи сближаться друг с другом в упор (фиг. 3). Длина паза 12 подбирается так, чтобы, во-первых, звенья 6 цепи в ее разложенном состоянии могли шарнирно вращаться относительно друг друга в одной плоскости; во-вторых, - так, чтобы звенья цепи, что полностью разложенной 13, что собранной в шток 14, могли свободно входить своими косыми выступами 15 (своей резьбой) в зацепление с резьбой валов 2 (фиг. 1, фиг. 2). Косые выступы 15 располагаются на противоположных боковых сторонах звеньев 6, и соответствуют резьбе валов 2 (фиг. 1). Звено рабочего конца цепи 15 имеет специфическую форму, соответствующую назначению актуатора. Оно может иметь плоский набалдашник-упор, если актуатор работает, как домкрат (фиг. 1), либо крюк, - если актуатор работает, как таль.

В плане динамики цепной актуатор работает следующим образом:

Для приведения в движение механизма цепного актуатора, необходимо заставить вращаться зубчатое кольцо 4, любым адекватным задаче способом. В свою очередь, зубчатое кольцо 4, через шестерни 3, заставит вращаться все резьбовые валы 2. Тогда валы 2, взаимодействуя своей резьбой с косыми выступами 15 звеньев 6, начнут проталкивать звенья в одну сторону. Когда концевое звено 16 упрется в объект воздействия актуатора и выйдет из зацепления с резьбовыми валами 2, оно прекратит свое движение до тех пор, пока в него не упрется следующее за ним звено 6. Тогда звенья 16 и 6 упрутся друг в друга под и зацепятся выступами с пазами, тем самым образуя шток актуатора 14. При условии направления усилия более-менее вдоль оси штока, он способен сохранять свою форму и передавать усилие на объект воздействия. Длина хода такого штока может значительно превосходить длину самого актуатора и, в основном, зависит от геометрии звеньев 6, геометрии выступов 7, пазов 8 и величины зазора между выступами 7 и пазами 8.

В свою очередь, до того, как попасть в контакт с валами 2, звенья 6, образующие разложенную цепь 13, взаимодействуют друг с другом, преимущественно, по средствам осей 10 и выступов 11 с пазами 12. В следствии чего, в одной плоскости, цепь может принимать практически любую форму. Для удобства и компактности, если этого требует конкретный актуатор, цепь может храниться в некой емкости для компактного хранения цепи.

Перед входом разложенной цепи 13 в зацепление с валами 2 ее звенья необходимо выровнять параллельно им. Для этого служит раструб 5.

Изобретение относится к области машиностроения. Цепной актуатор содержит цепь из шарнирно-соединенных звеньев, корпус и направляющий цепь раструб. Отверстие под ось каждого звена выполнено таким образом, что звенья могут свободно вращаться в одной плоскости относительно друг друга, удаляться друг от друга на фиксированное расстояние и приближаться друг к другу в упор, при этом их соприкасающиеся торцевые части имеют форму, препятствующую их взаимному вращению друг относительно друга под сжимающей их друг с другом нагрузкой. В одной упорной торцевой поверхности звена имеется паз-ниша, а в другой - соответствующий выступ, также боковые поверхности каждого звена цепи имеют косые выступы, позволяющие звеньям взаимодействовать с приводящими их в движение валами с резьбой, обладающими минимум одной шестерней, взаимодействующей с кольцом, охватывающим все шестерни и обладающим на внутренней стороне зубьями, соответствующими этим шестерням. Обеспечивается упрощение конструкции и производственного процесса. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Цепной актуатор, содержащий цепь из шарнирно-соединенных звеньев, корпус и направляющий цепь раструб, отличающийся тем, что отверстие под ось каждого звена выполнено таким образом, что звенья могут свободно вращаться в одной плоскости относительно друг друга, удаляться друг от друга на фиксированное расстояние и приближаться друг к другу в упор, при этом их соприкасающиеся торцевые части имеют форму, препятствующую их взаимному вращению друг относительно друга под сжимающей их друг с другом нагрузкой, при этом в одной упорной торцевой поверхности звена имеется паз-ниша, а в другой - соответствующий выступ, также боковые поверхности каждого звена цепи имеют косые выступы, позволяющие звеньям взаимодействовать с приводящими их в движение валами с резьбой, обладающими минимум одной шестерней, взаимодействующей с кольцом, охватывающим все шестерни и обладающим на внутренней стороне зубьями, соответствующими этим шестерням.

2. Цепной актуатор, по п. 1, отличающийся тем, что в качестве косых выступов на боковых сторонах звеньев цепи может быть оттиск либо срез полноценной резьбы.