Устройство для преобразования колебательного движения в реверсивное поступательное Советский патент 1988 года по МПК F16H21/48 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным преобразователям одного вида движения в другой, и находит применение, в частности, в приборостроении и вакуумной технике.

Цель изобретения - повьшение КПД устройства за счет создания и использования дополнительных сил при обрат- ном ходе ведущего звена устройства.

На чертеже показана конструктивная схема устройства.

Устройство содержит корпус I с прямолинейной направляющей 2, уста- новленное в ней с возможностью возвратно-поступательного перемещения ведущее звено в виде, например, штока 3 с закрепленными на нем ограничительными упорами 4 и упругие звенья 5 и 6 для связи концов штока 3 с корпусом 1. С упругими звеньями 5 и 6 взаимодействуют регуляторы 7 и 8 их натяжения.

На штоке 3 размещено ведомое зве- но 9 с выполненной в нем полостью, часть 10 поверхности которой предназначена для фрикционного взаимодействия со штоком 3, а противоположная ей часть образована двумя поверх- ностями II и 12, которые пересечены в середине ведомого звена 9 под углом к оси штока 3, меньшим угла трения, и образуют с обраще нной к ним поверхностью штока симметричные угло- вые зазоры. В этих зазорах размещены тела 13 качения, заключенные в сепаратор 14, В ведомом звене 9 установлен также фиксатор 15, подпружиненный к нему и предназначенный для фиксации сепаратора 14 в его крайних положениях.

Генератор механических колебаний выполнен в виде жестко закрепленного на штоке 3 электромагнита 16 и двух закрепленных в корпусе 1 постоянных магнитов 17 и 18, которые обращены один к другому одноименными полюсами В магнитах I7 и I8 выполнены соосные отверстия 19, в которых с зазором размещен шток 3,

Устройство работает следующим образом,

Для получения поступательного движения ведомого звена 9, например, вправо в плоскости чертежа сепаратор 14 смещают вправо и фиксируют в крайнем правом положении фиксатором 15, При этом левое тело 13 качения входит

во фрикционный-контакт с левой угловой поверхностью 12 ведомого звена 9 а правое тело 13 качения выведено в правый угловой зазор между правой угловой поверхностью 11 ведомого звена 9 и обращенной к ней поверхностью штока 3.

На катушку электромагнита 16 подается импульсное напряжение такой полярности, при которой на правой стороне электромагнита 16 возникает магнитный полюс, противоположный полюсу обращенной к электромагниту 16 стороны правого постоянного магнита 18, Под влиянием взаимодействия магнитных полей электромагнита 16 и магнитов 17 и 18 электромагнит 16 и жестко связанный с ним шток 3 смещаются вправо. При этом левое тело 13 качения стремится повернуться против часовой стрелки и заклинивается между поверхностью 12 ведомого звена 9 и поверхностью штока 3, в результате чего ведомое звено 9 также смещается вправо.

В соответствующий момент времени на катушке электромагнита 6 полярность напряжения меняется на противоположную, в результате чего шток 3 резко замедляет свое движение и с нарастающим ускорением движется влево. При этом левое тело 13 качения стремится повернуться по часовой стрелке и сообщает ведомому звену 9 дополнительный импульс в направлении его первоначального движения, а шток 3, освобожденный от массы ведомого звена 9, движется влево с большей скоростью, чем вправо, совместно со звеном 9, В соответствующий момент времени полярность напряжения на катушке электромагнита 16 снова меняется на первоначальную, шток 3 опять получает импульс движения вправо, и цикл повторяется.

При подходе ведомого звена 9 к правому ограничительному упору 4 сепаратор 14 упирается в этот упор, отжимает вверх фиксатор 15 и затем под его воздействием смещается влево до крайнего левого положения. При этом правое тело 13 качения входит во фрикционный контакт с правой угловой поверхностью 11 ведомого звена 9, а левое тело 13 качения выведено в левый угловой зазор между левой угловой поверхностью 12 ведомого звена 9 и обращенной к ней поверхностью штока 3, Звено 9 начинает аналогичным образом совершать движение влево до контакта сепаратора 14 с левым упором 4,

Формула изобретения

1, Устройство для преобразования колебательного движения в реверсивное поступательное, содержащее корпус с прямолинейной направляющей, установленное в ней с возможностью возвратно-поступательного движения ведущее звено в виде штока с закрепленными на нем ограничительными упорами, упругое звено для связи одного коица штока с корпусом, генератор механических колебаний, предназначен- ный для взаимодействия со штоком, предназначенное для взаимодействия с ограничительными упорами ведомое звено с выполненной в нем полостью, часть поверхности которой предназна- чена для фрикционного взаимодействия со штоком, а противоположная ей часть образована двумя поверхностями, пере- секаюш 1мися в середине ведомого звена под углом к оси штока, меньшим угла трения, так, что между этими поверхностями и обращенной к ним поверхностью штока имеются симметричные угловые зазоры и размещенные в этих зазорах фрикционные элементы, пред- назначенные для взаимодействия с соответствующими пересекающимися поверхностями полости ведомого звена и обращенной к ним поверхностью штока, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения КПД, устройство снабжено предназначенным для взаимодействия с ограничительными упорами сепаратором, установленным с возможностью поступательного перемещения в зазоре между поверхностями полости ведомого звена и обращенной к ним поверхностью штока, а фрикционные элементы вьтолнены в виде размещенных в сепараторе тел качения.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено подпружиненным к ведомому звену фиксатором крайних положений сепаратора.

3.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что генератор механических колебаний выполнен в виде электромагнита, жестко закрепленного на штоке, и двух закрепленных

в корпусе по обе стороны от электромагнита постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами и имеющих соосные отверстия, в которых с зазором размещен шток.

4.Устройство по п,1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным упругим элементом для связи второго конца штока с корпусом и двумя регуляторами натяжения упругих элементов.

Изобретение относится к фрикционным преобразователям движения и найдет применение, в частности, в вакуумной технике. Цель изобретения- повышение КПД устройства за счет соэдаиия и использования дополнительных сил при обратном ходе ведущего звена устройства. При подаче на катушку электромагнита 16 напряжения соответствующей полярности « А ОО ///у у / // электромагнит 16, взаимодействуя с постоянными магнитами 17 и 18, смещает жестко связанный с ним шток 3, например, вправо. При этом левый шарик 13 заклинивается между штоком 3 и ведомым звеном 9 и сообщает звену 9 импульс движения вправо. В соответствующий момент полярность на электромагните 16 меняется, и шток 3 меняет движение на обратное. Левый шарик 13, поворачиваясь по часовой стрелке, сообщает звену 9 дополнительный импульс движения вправо и затем расклинивается. В этот момент полярность электромагнита 16 снова меняется, и цикл повторяется. При подходе звена 9 к правому ограничителю 4 сепаратор 14 упирается в него, отжимает «ксатор 15 и под его воздействием переходит в крайнее левое положение. При этом левый тарик 13 выходит в левый угловой зазор, а правый шарик 13 заклинивается в правом угловом зазоре. Звено 9 аналогичным образом смещается влево до контакта сепаратора 14 с левым упором 4. 3 з.п. ф-лы, I Ш1. f2 fS 11 iJ f (Л N 8