Мембранный механизм Советский патент 1977 года по МПК F16H21/54 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам для преобразования одного вида движения Е другой, и может быть использовано для передачи движения в вакууме.5

Известны механизмы для получения качатепьного движения, содержа1Щ1е систему тяг и шарнирных соединений между мембранами и исполнительным органом ij.

Недостатком известных механизмов явЛ5 ю ется сложность конструкции, а также наличие шарнирных соединений с трением качения или скольжения, вследствие чего они не могут быть использованы для работы в вакууме.15

Известны механизмы, содержащие корпус, упругую мембрану, защемленную в корпусе по контуру со всех сторон, и ползун, взаимодействуюший с мембраной 2J.20

Под действием энергии сжатой среды (например воздуха, масла и т.д.) мембрана, прогибаясь, перемешает ползун. Этот прогиб при жесткой заделке мембраны неизбежно CES зан с ее удлинением, что из-за значительных

внутренних напряжений не позволяет использовать мембраны большой жесткости.

Другим недостатком указанных механизмов является возможность получения только одного поступательного движения.

Цель изобретения - преобразование движения позлуна для передачи нескольких движений по различным направлениям и упроше.ние конструкции.

Это достигается тем, что в корпусе выполнена направляющая, мембрана выполнена в виде пластины с двумя отогнутыми противоположными концами и на длине, меньшей расстояния между углами изгиба, жестко защемлена одной стороной в корпусе, другой стороной установлена в направляющей, а ширина последней меньше расстояния между углами изгиба.

Такая установка мембраны обеспечивает при ее нагружении перемещение одной стороны, размешенной в направляющей, в направлении к стороне мембраны, жестко заделанной в корпусе.

Поперечное смещение одной стороны мембраны позволяет использовать жесткую мембрану, для кэторой относительное удлинение мало по сравнению с ее прогибом. Длина жесткой заделки одной стороны мембраны и ширина направптощей, в которо размещена вторая сторона мембраны, меньше расстояния между углами изгиба, что обеспечивает преобразование напряжений изгиба в напряжение кручения на участках изгиба концов. На чертеже изображен предлагае гый механизм, общий вид. Мембранный механизм содержит корпус 1 мембрану 2, установленную в корпусе 1, и ползун 3, взаимодействующий с мембраной 2 В корпусе 1 выполнена направляющая 4, мембрана 2 выполнена в виде пластины с двумя отогнутыми пр отивоположными концами 5 и 6. Мембрана 2 на длине, меньшей расстояния между углами изгиба, жестко защемлена одной стороной 7 в корпусе 1, другой сто- роной 8 она установлена в направляюд1ей 4. Ширина направляющей 4 меньше расстояния между углами изгиба. Ползун 3, взаимодействующий с мембраной 2, в случае работы механизма в вакууме, изолируется от окружающей среды с помощью, например, сильфона 9. Поворотные концы 5 и 6 мембраны 2 или непосредствен но являются исполнительными органами, или взаимодействуют с исполнительными органами (на чертеже не показаны) через промежуточные элементы, выполненные, например, в видз токов 10 и 11. При поступательном перемещении ползуна 3, взаимодействующего с мембраной, пос ледняя прогибается при одновременном смещении стороны 8 мембраны 2, установленной в направляющей 4. Изменение напряженного состояния части мембраны, расположенной между изогнутыми концами 5 и 6, вызывает поворот последних за счет перераспределения изгиба напряже- НИИ в напряжение кручения на участках изгиба. В результате поворота концов 5 и 6, перемещаются штоки 1О и 11 или концы 5 и 6 непосредственно взаимодействуют на переметаемые элементы. Данный мембранный механизм позволяет преобразовать движение ползуна по несколь- КИМ различным направлениям, кроме того, он прост в изготовлении, является обратимым механизмом без внещних сил возврата, которьш компенсируются внутренними упругими силами механизма. Кроме того, механизм имеет малое количество кинематических пар, что важно при работе в вакууме. Формула изобретения Мембранный механизм, содержащий корnjc, мембрану, установленную в корпусе, и ползун, взаимодействующий с мембраной, отличающийся тем, что, с целью преобразования движения ползуна для передачи нескольких движений по различным на правлениям и упрощения конструкции, в корпусе выполнена направл51ющая, мембрана выполнена в виде пластины с двумя отогнутыми противоположными концами, и на длине меньшей расстояния между углами изгиба, жестко защемлена одной стороной в корпусе, другой стороной установлена в направляющей, а ширина последней меньше расстояния между углами изгиба. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Шаумян Г. А. и др. Автоматизация производственных процессов . Высшая школа М.,1967, с. 358, рис. 201. .2. Авторское свидетельство СССР № 4О1833, М. Кл. F 15 в 15/10, 1971,