Шарнирно-рычажный поворотный механизм пневмопривода Советский патент 1984 года по МПК F16H21/10 F16K31/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к трубопроводостроению, и может быть использовано в узлах управления трубопроводной арматурой, а также в других областях техники, где требуются управляющие механизмы с линейной характеристикой крутящего момента. Известен щарнирно-рычажный поворотный механизм пневмопривода, содержащий основание, щарнирно связанный с основанием рабочий цилиндр с отверстиями для входа и выхода рабочего тела, размещенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения порщень со щтоком и поворотный рычаг, одним концом шарнирно связанный со щтоком, а другим концом жестко связанный с ведомым звеном. В известном механизме щарнирная связь цилиндра с основанием выполнена в виде цапф, оси которых расположены в одной плоскости с осью цилиндра 1. Недостатком известного механизма является нелинейная характеристика его крутящего момента, хотя она и улучшена по сравнению с механизмами пневмопривода, имеющим-и неподвижный цилиндр. Цель изобретения - повышение линейности характеристики крутящего момента на ведомом звене механизма за счет сохранения прямого угла между осью рабочего цилиндра и прямой, соединяющей ось шарнира поворотного рычага с осью поворота ведомого звена при рабочем повороте последнего. Указанная цель достигается тем, что в щарнирно-рычажном поворотном механизме пневмопривода, содержащем основание, щарнирно связанный с основанием рабочий цилиндр с отверстиями для входа и выхода рабочего тела, размещенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения порщень со щтоком и поворотный рычаг, связанный одним концом щарнирно со щтоком, а другим концом жестко с ведомым звеном, связь цилиндра с основат нием выполнена в виде двух тяг, расположенных симметрично относительно оси цилиндра так, что оси всех их шарниров лежат в одной плоскости с осью цилиндра, а механизм снабжен двумя также симметрично расположенными относительно оси цилиндра тягами, щарнирно связанными одними концами с поворотным рычагом, а другими - с цилиндром. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство,горизонтальный разрез; на фиг. 2 - то же, вертикальный разрез. Механизм содержит основание 1, рабочий цилиндр 2 с отверстием 3 для входа и отверстием 4 для выхода рабочего тела, размещенный в цилиндре 2 поршень 5 со щтоком 6, поворотный рычаг 7, связанный щарниром 8 со щтоком 6 и жестко скрепленный с ведомым звеном в виде, например, рабочего вала 9, размещенного с возможностью вращения в опорах 10 основания 1. Рабочий цилиндр 2 щарнирно связан с основанием 1 через две тяги 11 и с рычагом 7 через две тяги 12. Механизм работает следующим образом. Рабочее тело поступает в полость рабочего цилиндра 2 под поршень 5 через отверстие 3. Порщень 5 вместе со щтоком 6 выдвигается из цилиндра 2 и через щарнир 8 передает рабочее усилие на поворотный рычаг 7, который, в свою очередь, сообщает рабочий поворот валу 9. При повороте рычага 7 тяги 12 поворачивают цилиндр 2 так, что его ось будет всегда лежать в одной плоскости с осями всех шарниров тяг 11, соединяющих цилиндр 2 с основанием 1. Соответственно в этой же плоскости всегда будет лежать ось шарнира 8, соединяющего щток 6 с рычагом 7, а угол между осью цилиндра 2 и прямой, соединяющей оси шарнира 8 и вала 9, всегда остается прямым. Этим условием достигается наилучшая характеристика крутящего момента на рабочем валу 9, близкая к линейной на всем протяжении его поворота от О до 90°. Если рабочеее тело подать в цилиндр 2 через отверстие 4, а отверстие 3 открыть в атмосферу, то поршень 5, а с ним и все звенья привода вернутся в исходное положение. Характеристика крутящего момента при этом остается прежней. Получение характеристики крутящего момента линейной практически на всем протяжении угла поворота ведомого звена позволяет снизить потребную мощность пневмопривода и, как следствие, расход рабочего тела и энергии при уменьщении габаритов и веса механизма.

(риг. 2

ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ МЕХАНИЗМ ПНЕВМОПРИВОДА, содержащий основание, шарнирно связанный с основанием рабочий цилиндр с отверстиями для входа и выхода рабочего тела, размещенный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения порщень со щтоком и поворотный рычаг, связанный одним концом щарнирно со щтоком, а другим концом жестко с ведомым звеном, отличающийся тем, что, с целью повыщения линейности характеристики крутящего момента, связь цилиндра с основанием выполнена в виде двух тяг, расположенных симметрично относительно оси цилиндра так, что оси всех их щарниров лежат в одной плоскости с осью цилиндра, а механизм снабжен двумя также симметрично расположенными относительно оси цилиндра тягами, щарнирно связанными одними концами с поворотным рычагом, а другими - с цилиндром. СЛ О5 ГчЭ СП