Мембранный механизм Советский патент 1981 года по МПК F16H21/54 

(54) МЕМБРАННЫЙ МЕХАНИЗМ

I

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно - к механизмам для преобразования одного вида движения в другой, и предназначено для работы в особых условиях, например в вакууме, при высоких температурах, большой запыленности абразивными частицами и др.

Известны механизмы для получения качательного движения, содержащие систему гибких диафрагм с шарнирно соединенными рычагами, взаимодействуюш.ими с исполнительны ми механизмами 1.

Недостатком данных механизмов является сложность конструкции, а также наличие шарнирных соединений с трением качения или скольжения, вследствие чего они не могут эффективно использоваться для работы в особых условиях. Кроме того, данные механизмы имеют ограниченный угол качения из-за больших растягивающих напряжений в приводных, защемленных по контуру диафрагмах, возникающих при их больших попе речных Прогибах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является мембранный механизм, содержащий корпус, мембрану, выполненную в виде пластины с центральной частью и двумя отогнутыми в противоположные стороны плечами и защемленную в корпусе серединой одного из продольных ребер центральной части, и привод в виде ползуна, взаимодействующего с пластиной 2.

В данном механизме второе продольное ребро центральной части пластины защемлено в корпусе так же, как и первое продольное ребро центральной части пластины, центральная часть пластины выполнена сплошной, а ползун установлен перпендикулярно плоскости центральной части пластины.

10

Недостатками данного механизма являются его узкие эксплуатационные возможности, обусловленные ограниченностью хода отогнутых концов и невозможностью поворота их в противоположных направлениях 15 из-за высокой жесткости центральной части мембраны, а также наличие кинематической пары трения в направляющей, удерживающей одну из ее сторон.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей механизма

30 путем увеличения угла поворота плеч.

Указанная цель достигается тем, что в мембранном механизме, содержащем корпус, мембрану, выполненную в виде пластины с

центральной частью и двумя отогнутыми в противоположные стороны плечами и закрепленную в корпусе серединой одного из продольных ребер центральной части, и привод в виде ползуна, взаимодействующего с пластиной, в центральной части пластины выполнено окно, а ползун установлен в плоскости центральной части пластины со стороны, противоположной защемленному ребру.

При этом окно смещено к одному из плеч.

На фиг. 1 показан механизм, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид Б на фиг. 1. Тонкими линиями отмечено рабочее положение механизма.

Механизм содержит корпус 1, мембрану, выполненную в виде пластины 2 с центральной частью 3, имеющей продольные ребра 4 и 5, и двумя отогнутыми в противоположные стороны плечами 6 и 7 и защемленную в корпусе 1 серединой одного из продольных ребер, например, ребра 4 центральной части 3, и привод в виде ползуна 8, взаимодействующего с пластиной 2. В центральной части пластины 2 выполнено окно 9 преимущественно прямоугольной формы, а ползун 8 установлен в плоскости центральной части 3 пластины 2 со стороны,противоположной защемленному ребру 4.

При этом окно 9 может быть смещено к одному из плеч 6 или 7.

Плечи 6 и 7 сопряжены с центральной частью 3 пластины 2 по дуге радиуса R. Пластина 2 может быть соединена с ползуном 8 или жестко или щарнирно. Толкатель 10 подпружинен с помощью пружины 11 в направлении плеча 7, а рычаг 12 контактирует с плечом 6 под действием собствеиного веса.

Мембранный механизм работает следующим образом.

При поступательном перемещении ползуна 8 на величину h центральная часть плас тины 2 прогибается в поперечном, направлении на величину Т. Изменение напряженного состояния средней части пластины 2 вызывает поворот плеч 6 и 7 на углы ,oL и /до 90° в одном и том же направлении. Поворот

происходит за счет перераспределения напряжения изгиба в крутильные на участках сопряжения плеч б и 7 с центральной частью 3 пластины 2. Находящийся в контакте с плечом 7 толкатель 10 перемещается поступательно, преодолевая упругое сопротивление пружины 11, а качающийся рычаг 12 поворачивается от поворота плеча 6 (фиг. 2). При возвращении ползуна 8 в исходное положение под действием упругих сил плечи 6 и 7, толкатель 10 и рычаг 12 возвращаются в исходное положение. В механизме со смещенным окном 9 плеча 7, например, при сжатии центральной части возникают крутильные напряжения, поворачивающие плечо 7 на угол oi по часовой стрелке, а в противоположном сопряжении плеча 6 с центральной частью 3 пластины 2 крутильные напряжения другого знака поворачивают плечо 6 на угол р против часовой стрелки.

Механизм обеспечивает увеличение угла поворота плеч мембраны.

Формула изобретения

. Мембранный механизм, содержащий корпус, мембрану, выполненную в виде пластины с центральной частью и двумя отогнутыми в противоположные стороны плечами и защемленную в корпусе серединой одного из продольных ребер центральной части, и привод в виде ползуна, взаимодействующего с пластиной, отличающийся тем, что, сделью расщирения эксплуатационных возможностей путем увеличения угла поворота плеч, в центральной части пластины выполнено окно, а ползун установлен в плоскости центральной части пластины со стороны, противоположной защемленному ребру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3410144, кл. 74-18.1, 1%8.

2. Авторское свидетельство СССР № 551472, кл. F Г6 Н 21/54,1977 (прототип).