Ограничитель вращения
Иллюстрации
Реферат
, ОГРАНИЧИТЕЛЬ ВРАЩЕНИЯ по авт.св. 382084, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик ограничителя, в нем установлены соосная основной втулке дополнительная втулка, стакан, в котором концентрично с возможностью врсццения размещены втулки, гидравлические катаракты, состоящие из гидравлических камер, размещенных на противоположных концах стакана, неподвижных упоров, размещенных в гидравлических камерах катарактов, и упоров, ра.змещенных на втулках в гидравлических камерах катарактов между неподвижными упорами, причем цилиндрические поверхности втулок между упорйми выполнены экс-, центричньйми,. а также торсион, выполненный в виде открытого цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными прорезями, соседние пары которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскоед тях, и закрепленный периферийными S участками цилиндра на втулках внут (Л ри стЪкана.
ССФОЭ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. кие катаракты, состоящие из гидравлических камер, размещенных на противоположных концах стакана, " неподвижных упоров, размещенных в гидравлических камерах катарактов, и упоров, размещенных .на втулках в гидравлических камерах катарактов между неподвижными упорами, причем цилиндрические поверхности втулок между упорами выполнены экс-, центричными, а также торсион, выполненный в виде открытого цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными прорезями, соседние пары которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскос- тях, и закрепленный периферийными Ю участками цилиндра на втулках внут- ри стакана.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 382084 (21) 3529760/18-24
Ф (22) 03.01 ° 83 . (46) 15.03.84. Бюл. Р 10 (72) В.Л.Баженов и С.Н.Кочегаров (53) 62"585.7(088.8.) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 382084, кл. G 05 6 5/00, 1971 (прототип). (54) (57). ОГРАНИЧИТЕЛЬ ВРАЩЕНИЯ по авт.св. М 382084, о т л и ч а ю— шийся тем,,что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик ограничителя, в нем установлены соосная основной втулке дополнительная втулка, стакан, в котором концентрично с возможностью вращения размещены втулки, гидравличес-, lOSOtZS Л
1080128
На фиг.l изображен предложенный ограничитель вращения, продольный разрезу на фиг.2 -4 - то же, поперечный разрез; на фиг.5 — торсион, примененный в данном ограничителе вращения (фиг.2-5 даны в увеличенном масштабе по отношению к фиг.l), Ограничитель вращения содержит основную втулку 1 с расположенным внутри нее валиком 2, втулка 1 вы полнена с пазом 3, а валик 2 - с винтовым пазом 4, в месте пересечения которых установлен шарик 5, 6() на валике 2 установлены две шпонки б и 7 (шпонка 7 расположена с обратйой стороны валика и поэтому изображена пунктиром), ограничивающие переМещение шарика 5, дополни- 65
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в механических системах управления и автоматического регулирования для, механического ограничения поворота на границах рабочего угла подвижного элемента»
IIo основному авт.св. Ф 382084 известен ограничитель вращения, содержащий втулку, с расположенным внутри нее валиком, втулка и валик выполнены с пересекающимися паза,ми, в месте пересечения Которых установлен шарик 13.
Недостатком известного ограничителя вращения является то, что при 15 повороте объектов большой массы . в нем развиваются значительные по величине динамические ударные нагрузки в момент соприкосновения шарика с упором,.ограничиваницим, вращение.
Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик.
Поставленная цель достигается тем, .что в ограничителе установлены соосная основной втулке дополни-! тельная втулка, стакан, в котором концентрично с возможностью вращения размещены втулки, гидравличесЪ кие катаракты, состоящие из гидравлических камер; размещенных на противоположных концах стакана, не, подвижных упоров, размещенных в гидравлических камерах катарактов., и упоров, размещенных на втулках в гидравлических камерах катарактов. между неподвижными упорами, причем цилиндрические поверхности втулок: между упорами выполнены эксцентричными, а также торсион, выполненный 4О в виде открытого цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными прорезями, соседние пары которых расположены во взаимно пер пендикулярных плоскостях, и закреп- 45 ленный периферийными участками цилиндра на втулках внутри стакана. тельная втулка О, соосно установленная с втулкой 1, имеет паз 9 идентичный пазу 3. Пазы 3 и 9 расположены соосно. Стакан 10, .внутри которого расположены с возможностью вращения втулки, 1 и 8, два лопастных гидравлических катаракта 11 и 12, неподвижные упоры 13 и 14 ко. торых соответственно выполнены на противоположных концах стакана 10, а взаимодействующие с ними подвижные упоры (лопасти) 15 и 16 - на втулках 1 и 8 соответственно, цилиндрические поверхности 17.и 18 втулок 1 и 8 соответственно, расположенные между лопастями 15 и 16 гидравлических катарактов 11 и 12, соответственно выполнены эксцентричными (для наглядности .см. разницу между зазорами К, и d" а также
d> и d<); ограничител1 вращения снабжей торсионом 19, выполненным в виде открытого тонкостенного цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными прорезями 20 и 21, 22 и 23, соседние пары которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях (фиг.l, 4 и 5, изображено графически), торсион .19 закреплен противоположными своими концами на втулках 1 и 8 при помощи шпонок 24 и 25.
Ограничитель вращения работает следующим образом.
При вращении валика 2 шарик 5 перемещается одновременно по пазу 3 втулки 1 и а 4 валика 2 или пазу 9 втулки 8 и пазу 4.. При перемещении шарика в одну из крайних точек винтового паза 4.при соприкос. новении со шпонкой б шарик ограничи вает движение в ту же сторону валика 2, но совершенно не препятствует реверсу, который может быть осуществлен до перемещения шарика 5 в противоположное крайнее положение паза 4, т.е. до соприкосновения со шпонкой 7. Этот режим работы ограничителя вращения происходит в том случае, когда присоединенный к валику 2 поворачиваемый объект имеет малую массу или же малую скорость углового вращения, т.е. тогда, когда при соприкосновении шарика 5 со шпонками 6 и 7 не возникает ди! намических ударных нагрузок. Шпонки б и 7 устанавливаются в гнезда, которые тем самым точно определяют положение точек ограничения угла поворота. Торсион 19 уста-, новлен с предварительной закруткой таким образом, чтобы лопасти 15 катаракты 11 были прижаты к его неподвижным упорам 14, что обеспечивает совмещение пазов,3 и 9 во втулках
1 и 8 °
Отсюда очевидно, что описанный режим работы предложенного ограни108 01 28 чителя вращения Полностью соответствует режиму работы известного ограничителя вращения.
Рассмотрим режим работы предлоI женного ограничителя вращения, когда к валику 2 через зубчатую передачу подсоединен имеющий большую массу объект с большой скоростью углового вращения.
В этом случае валик 2 вращается, например„ по часовой стрелке (фиг.2) до тех пор, пока шарик 5 не соприкоснется со шпонкой б, после .чего втулка 1 поворачивается также по часовой стрелке, одновременно преодолевая сопротивление торсиона
l9 и закручивая его, и лопасти 15 гидравлического катаракта 11 поворачиваются по часовой стрелке. до соприкбсновения с упорами 13, а рабочая жидкость, заполняющая катаракт, переходит в образовавшиеся при перемещении лопастей .15 полости через три зазора, которые в началь-. ный момент поворота имеют величину, d<., а в конечный — dg эа счет эксцентриковых поверхностей 17.
Поскольку переход жидкости через уменьшающийся при повороте зазор требует плавно возрастающего усилия, а также требуется возрастающее усилие, чтобы закрутить торсион 19 на полный рабочий угол, то к моменту соприкосновения лопастей 15 катаракта после Йх поворота с упорами 13 энергия динамического удара полностью поглощена. (погашена), т.е. вращаемый объект, присоединенный к валику 2, плавно тормозится до полной остановки.
При вращении валика 2 в противоположном направлении шарик 5 отходит от шпонки б и торсион 19,, раскручиваясь, плавно поскольку препятствует жидкость в. катаракте, возвращает лопасти 15 в исходное положение (фиг.2) и одновременно совмещает пазы 3 и 9 для прохождения через них шарика.
При этом следует соблюдать условие, чтобы скорость вращения ва. лика 2, число винтов винтового паза на нем и жесткость торсиона 19 были выбраны оптимально и обеспечивали прохождение шарика 5 из паза 3 втулки 1 в паз 9 втулки 8 °
50 щения, обладающий более высокими экс йуатационныМ характеристиками, заключающимися в воэможности осуществления поглощения энергии динамического удара в крайних положениях ограничителя.
Во время всего этого процесса втулка 8 остается неподвижной, поскольку торсион 19 прижимает Лопасти 16 ее гидравлического катаракта 12 к упорам 14.
При дальнейшем вращении валика 2 против часовой стрелки (фиг.З) шарик 5, перемещаясь по павам 4,3 и 9, достигает шпонки 7 — процесс погашения энергии динамического удара в этом случае аналогичен описанному.
Торсион 19 закручивается в противоположную сторону, оставляя тем саьым неподвижным втулку 1 а втулка 8 с лопастями 16 поворачивается про15 тив часовой стрелки, поглощая энергию динамического удара..
Из укаэанного очевидно, что предложенный ограничитель вращения имеет более высокие эксплуатационные характеристики, так как наряду с режимом работы, который имеет известное устройство, предлагаемое осуществляет возможность поглощения энергии вращающейся массы в момент
25 ее удара об упор.
На основании изложенного можно сделать вывод, что в результате снабжения известного ограничителя вращения дополнительной втулкой, аналогичной имевшейся и соосно ей установленной, стаканом, внутри которого расположены с возможностью вращения эти втулки, двумя лопастными гидравлическими катарактами, неподвижные упоры которых выполнены на противоположных концах стакана, а взаимодействующие с ними подвижные упоры (лопасти) - на втулках, выполнения поверхностей втулок, расположенных между подвижными
4О упорами (лопастями)катарактов эксцентричными, снабжения торсионом, выполненным в виде открытого тонкостенного цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными
45 прорезями, соседние пары которых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, и закрепленным противоположными своими концами на втулках получен ограничитель вра1080128
1080.1 38
А -,4
1Т
/б
@БАГЗ
1080 128
Составитель О.Гудкова
Редактор Н.Швыдкая Техред М.Кузьма Корректор A.Зимокосов
Заказ 1337/48 Тираж 842 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4