Устройство для шагового перемещения Советский патент 1993 года по МПК B66F1/00 

Изобретение относится к области машин эстроения и может быть использовано, в частности, для подъема грузов, для шаговых перемещений различных устройств, например электродного узла ;1лектродугового плазмотрона для удержания зазора между изделием и электродами по мере их выгорания.

Известно устройство для шаговых перемещений, содержащее рейку, с равномерно расположенными по ее длине углублениями, две каретки, установленные на рейке с возможностью перемещения вдоль нее и связанные между собой силовым штоком с пневиоприводом, и установленные в каретках ; возможностью возвратно-поступательного перемещения подпружиненные фиксаторы, выполненные с возможностью захода в их выдвинутом из ,аретки положении в1 углубления рейки.

Недостатком вышеописанного устройства мвляется невысокая надежность.

изобретения является повышение надежности.

Эта цель достигаемся том, что устройство содержит направляющую рейку, выполненную с равномерно расположенными по ее длине углублениями, две каретки, установленные на рейке с возможностью.перемещения вдоль нее и связанные между собой силовым штоком, и установленные в каретках с возможностью возвратно-поступательного перемещения подпружиненные фиксаторы, выполненные с возможностью захода в их выдвинутом из каретки положении в углубления рейки, установленный на силовом штоке выполненном из материала с термомеханической памятью формы, и двумя электромагнитными приводами фиксаторов, каждый из которых закреплен на соответствующей ему каретки, соединен с ее фиксатором с возможностью втягивания последнего в каретку и связан электрической цепью с возможностью ее разрыва с целью управления электронагревательным элементом силового штока.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Устройство содержит направляющую рейку 1, выполненную с равномерно расположенными по ее длине углублениями, две каретки 2 и 3, которые установлены на рейке

l

О

со о

СП

1. Каретки связаны между собой силовым штоком 4, выполненным из материала с термомеханической памятью формы. На штоке 4 закреплен электронагревательный элемент 5, термоизоляционный элемент 6, помещенный в стакан 7. Крепление осуществляется штифтами 8. В каретках 2 и 3 установлены фиксаторы 10, подпружиненные пружиной 11 и соединенные с электромагнитами 12, закрепленными на каретках 2 и 3. Электромагниты 12 связаны с электрической цепью с возможностью ее разрыва с цепью управления электронагревательным элементом 5 силового штока 4.

Коммутация питающего напряжения осуществляется переключателями 9, 13, 14, закрепленными на каретках.

Устройство работает следующим образом. Для подъема груза или шаговых пере- мещений какого-либо устройства штока 4, выполненный из сплава, обладающего свойством памяти формы при повышении температуры (никелид титана), нагревают до 40-60°С путем пропускания электриче- ского тока по спирали нагревательного элемента 5. В этом диапазоне изменения температуры происходит мартенситный переход сплава из одной формы в другую, в результате чего шток 4 удлиняется на опре- деленную величину и поднимает верхнюю каретку 3. При перемещении каретки 3 вверх по направляющей 1, фиксатор 10 закрепляют его на следующем по порядку выступе направляющей. При этом выключа- тель 9 размыкает цепь питания электронагревательного элемента. Охлаждаясь, шток 4 укорачивается и поднимает нижнюю каретку 2 на высоту одного выступа направляющей 1. В момент фиксации нижней каретки 2 выключатель 1 вновь замыкает цепь пита- ния электронагревательного элемента 5. Цикл повторяется.

Для обеспечения опускания груза, переключателем 14 в цепь электронагре- вательного элемента включаются электромагниты 12. Они работают следующим образом. В момент включения питания срабатывает электромагнит нижней каретки 2 и втягивает фиксатор 10, тем самым обеспе- чивается удлинение штока 4 не вверх, а вниз. Ввиду кратковременности срабатывания электромагнита (электронная схема задержки) нижняя каретка 2 закрепляется фиксатором 10 на направляющей 1 одним выступом ниже. Аналогично происходит опускание верхнего ползуна (в момент укорачивания штока).

Высота подъема определяется длиной направляющей, но не может быть увеличена до необходимой путем применения промежуточных опор и подставок или двух аналогичных устройств и подставок.

Шток изготавливается из никелида титана, обладающего свойством запоминания формы при температуре мартенситного перехода из одной формы в другую (при 40- 60°С). Шток может принимать ту или иную форму в зависимости от изменения температуры, бесконечное число раз, совершая при этом полезную работу по перемещению груза.

Конструкция устройства обеспечивает возможность подключения логических или аналоговых схем управления-коммутации с целью полной автоматизации процесса шаговых перемещений.

Формула изобретения Устройство для шагового перемещения, содержащее направляющую рейку, выполненную с равномерно расположенными по ее длине углублениями, две каретки, установленные на рейке с возможностью перемещения вдоль нее и связанные между собой силовым штоком, и установленные в каретках с возможностью возвратно-поступательного перемещения подпружиненные фиксаторы, выполненные с возможностью захода в их выдвинутом из каретки положении в углубления рейки, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено электронагревательным элементом с цепью его управления, установленными на силовом штоке, выполненном из материала с термомеханической памятью формы, и двумя электромагнитными приводами фиксаторов, каждый из которых закреплен на соответствующей ему каретке, соединен с ее фиксатором с возможностью втягивания последнего в каретку и связан электрической цепью с возможностью ее разрыва с .цепью управления электронагревательным элементом силового штока.

Использование: перемещение грузов. Сущность изобретения: на направляющей зубчатой рейке установлены две каретки с приводными фиксаторами, связанные силовым штоком из материала с термомеханической памятью формы с электронагревательным элементом. При периодическом нагреве и охлаждении штока он соответственно удлиняется и укорачивается, перемещая каретки вдоль рейки. При необходимости обратного перемещения кареток нагрев и охлаждение штока осуществляются совместно с включением приводов фиксаторов. 1 ил.