Устройство прерывистого вращения

Устройство прерывистого вращения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению . Цель изобретения - повышение надежности . При включении приводов 47 и 19 ролик 46 выводится из канавки 48 диска 2, коромысло (плечо 17) поворачивается и выводит систему рычагов 16. 18 из состояния неустойчивого равновесия. Упоры 12 и 14 разгоняют поступательное звено 10 вправо, поворачивая при этом рычаги 4 и 3, а вместе с ними посредством пальца 5, взаимодействующего с отверстием 7, делительный диск 2 с выходным валом 1. В процессе раэюна с подвижных звеньев потенциальная энергия пружин 25, 26 переходит в их кинетическую энергию. Разгон продолжается до тех пор. пока шайбы 28 и 30 не достигнут упоров 33 и 34, после чего пружины 25 и 26 с помощью упоров 11 и 13 начнутся сжиматься. Движение поступательного звена 10, а вместе с ним и делительного диска 2 с валом 1 заканчивается, когда плечо 17 коромысла достигает упора 22. Начинается выстой выходного вала 1, положение которого зафиксировано при помощи рычага 45 с роликом 46. Во время выстоя палец 5 выводится из отверстия 7. а палец 6 вводится в соответствующее отверстие 7. 2 ил. у Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК

1703896 А1 (5!)5 F 16 Н 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4760542/28 (22) 23.11.89 (46) 07,01.92. Бюл. М 1 (71) Воронежское научно-производственное объединение упаковочного машиностроения (72) В, С. Семеноженков, С. А. Перегудов и

А, Г. Орлов (53) 621.83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР йт 1518606, кл. F 16 Н 27/06, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ПРЕРЫВИСТОГО ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности. При включении приводов 47 и 19 ролик 46 выводится из канавки 48 диска 2, коромысло (плечо 17) поворачивается и выводит систему рычагов 16, 18 из состояния неустойчивого равновесия. Упоры 12 и 14

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах, в которых необходимо иметь прерывистое вращательное движение с определенным шагом, в частности в делительных столах станков, пакетоделательных и упаковочных роторах упаковочных машин и пр, Известны устройства для периодического поворота. в которых прерывистое вращательное движение выходного звена задается с помощью кулачковых, мальтийских, храповых и других механизмов. (Кожевников С. Н., Есипенко Я, И„Раскин Я. Н.

Механизмы: Справочник. М.: Машиностроение, 1976. с. 437-475).

Основным недостатком этих приводов является то, что они не могут применяться разгоняют поступательное звено 10 вправо. поворачивая при этом рычаги 4 и 3, а вместе с ними посредством пальца 5, взаимодействующего с отверстием 7, делительный диск

2 с выходным валом 1. В процессе pa i о а с подвижных звеньев потенциальная энергия пружин 25, 26 переходит в их кинетическую энергию. Разгон продолжается до тех пор, пока шайбы 28 и 30 не достигнут упоров

33 и 34, после чего пружины 25 и 26 с помощью упоров 11 и 13 начнутся сжиматься.

Движение поступательного звена 10. а вместе с ним и делительного диска 2 с валом 1 заканчивается, когда плечо 17 коромысла достигает упора 22. Начинается выстой выходного вала 1, положение которого зафиксировано при помощи рычага 45 с роликом

46. Во время выстоя палец 5 выводится из отверстия 7, а палец 6 вводится в соответствующее отверстие 7. 2 ил. для работы при повышенных скоростях, так как из-за значительных динамических нагрузок снижается надежность работы привода. Причина значительных динамических нагрузок состоит в том, что накопленная во время разгона ведомых масс кинетическая энергия при торможении расходуется на деформацию и износ деталей привода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является привод пре- рывистого вращения, содержащий выходной вал, аккумулятор механической энергии, двигатель, механизм фиксации, шарнирно соединенные между собой и установленные с возможностью вращения в противоположные стороны два ведущих рычага, размещенные на рычагах для пооче1703896

55 редного взаимодействия с выходным валом управляемые пальцы и регулируемые опоры.

Применение такого привода позволяет существенно уменьшить динамические нагрузки, так как энергия, накопленная при разгоне масс,во время торможения рекуперируется при помощи пружинного аккумулятора энергии. К недостаткам этого привода следует отнести то, что при повышенной производительности возникают значительные колебания выходного звена.

Это вызвано тем, что кинематическая цепь от коромысла, фиксируемого в крайнем положении, до делительного диска имеет большое количество шарниров и звеньев, каждый иэ которых имеет определенную податливость, и, кроме того. включает кинематическую пару управляемый палец— делительный диск, имеющую гарантированные зазоры между пальцем и его направляющей, а также пальцем и отверстием делительного диска, Значительная ам плитуда колебаний приводит к сокращению времени выстоя, что недопустимо, так как многие технологические операции, циклически завязанные с данным приводом. выполняются во время выстоя. Большой размах колебаний также может привести к непопаданию управляемого пальца в отверстие-делительнаго диска, в результате чего нарушается цикл работы устройства прерывистого вращения и снижается его надежность. Кроме того, в случае аварии, например при отключении двигателя, когда ведомое звено находится в движении, ведомое звено за счет действия пружин начнет совершать возвратно поворотные качательные движения значительной амплитуды, что также недопустимо. так как это может привести к поломке исполнительных механизмов, выполняющих технологические операции. В известном приводе время поворота в основном зависит от жесткости пружины и момента инерции вращаемых звеньев. B случае значительного уменьшения этого момента инерции (с поворотного стола, допустим, сняли заготовки) резко уменьшается время поворота, что сопровождается значительным ростом скорости и ускорения поворота. Это приводит к увеличению динамики и вибрации в работе оборудования и, следовательно, к снижению надежности его работы.

Целью изобретения является повыше ние надежности устройства прерывистого вращения.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве прерывистого вращения, содержащем стойку, установленный на ней вы5

45 ходной вал с жестко закрепленным на нем делительным диском, два ведущих рычага, установленных иа выходном валу с возможностью вращения е разные стороны, размещенные на них управляемые пальцы, предназначенные для поочередного взаимодействия с делительным диском, два шатуна, каждый иэ которых шарнирно связан одним концом с соответствующим ведущим рычагом, аккумулятор механической энергии, выполненный в виде поступательного звена, подпружиненного к стойке, привод и механизм фиксации углового положения ведомого вала, по контуру делительного диска выполнены цилиндрические канавки, механизм фиксации углового положения ведомого вала выполнен в виде установленного на стойке с воэможностью поворота от индивидуального привода подпружиненного к делительному диску рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с цилиндрическими канавками, и муфты свободного хода, установленной на выходном валу и связанной со стойкой, а устройство снабжено установленными на стойке двуплечим коромыслом и двумя регулируемыми упорами, предназначенными для поочередного взаимодействия с соответствующими плечами двуплечего коромысла, дополнительным шатуном, одним концом связанным шарнирно с одним плечом двуплечего коромысла, а другим- с поступательным звеном, дополнительным приводом, предназначенным для взаимодействия с поступательным звеном, по крайней мере одной дополнительной пружиной, установленной на поступательном звене и предназначенной для взаимодействия со стойкой, и каждая пружина снабжена фиксатором положений, состоящим из двух опорных шайб, жестко связанных с концами пружин, и кронштейна, скрепленного с одной из шайб. с установленным на нем управляемым пальцем с возможностью взаимодействия его с второй шайбой, причем поступательное звено содержит упоры, между которыми пружина в зафиксированном состоянии может перемещаться на величину хода поступательного звена.

На фиг. 1 схематично изображено устройство прерывистого вращения; на фиг. 2 — аккумулятор механической энергии.

Устройство прерывистого вращения (фиг. 1) содержит стойку (нв фиг. не показана), установленный на ней выходной вал 1 с жестко закрепленным на нем делительным диском 2, шарнирно соединенные между собой с воэможностью вращения вокруг выходного вала в противоположные стороны ведущие рычаги 3 и 4 с размещенными на

1703896 них управляемыми пальцами 5 и 6, предназначенными для поочередного взаимодействия с отверстиями 7 делительного диска 2.

Рычаги 3 и 4 при помощи шатунов 8 и 9 шарнирно соединены с поступательным звеном 10 с закрепленными на нем упорами

11-14. На стойке закреплен дополнительный вал 15 с жестко закрепленным на нем двуплечим коромыслом с плечами 16 и 17, одно иэ которых шарнирно соединено при помощи шатуна 18 с поступательным звеном 10. а другое шарнирно соединено с поступательным звеном привода 19, установленного с возможностью качания вокруг оси 20. Угол качания коромысла (плечо 17) ограничен упорами 21 и 22, положение которых регулируется с помощью винтов 23, 24.

Аккумулятор механической энергии (фиг. 2) выполнен в виде пружин 25 и 26, на концах которых закреплены шайбы 27-30, перемещение которых ограничено опорами

31-34, выполненными на стойке. С шайбами 28 и 30 жестко соединены кронштейны

35 и 36, на которых установлены управляемые электромагнитами 37 и 38 пальцы 39 и

40, взаимодействующие с отверстиями 41 и

42 шайб 27 и 29.

Механизм фиксации углового положения (фиг. 1) включает муфту 43 свободного хода, установленную на выходном валу 1 и связанную состойкой, и подпружиненный с помощью пружины 44 к делительному диску

2 рычаг 45 с роликом 46, установленный на стойке с возможностью поворота от индивидуального привода 47 и взаимодействия с канавками 48 делительного диска 2. На стойке также установлен пневмоцилиндр

49, шток 50 которого взаимодействует с поступательным звеном 10.

Устройство включает также блок управления (на фиг. не показан), в качестве которого могут быть использованы программируемые контроллеры типа МБ

57.0.

Устройство прерывистого вращения работает следующим образом.

По команде с блока управления шток 50 пневмоцилиндра 49, перемещая поступательное звено 10 справа налево, устанавливает устройство прерывистого вращения в исходное положение, при котором оси плеча 16 коромысла и шатуна 18 примерно совпадают, другое плечо 17 коромысла опирается на регулируемый упор 21, пружины 25 и 26 сжаты, опираясь с одной стороны через шайбы 28 и 30 на упоры 12 и 14 поступательного звена 10, а с другой через шайбы

27 и 29 — на упоры 3.1 и 33 стойки, Палец 39 кронштейна 35 с помощью электромагнита

37 выведен иэ отверстия 41 шайбы 27, е палец 40 с помощью электромагнита 38 выведен из отверстия 42 шайбы 29, пружины

25 и 26 подключены. Установленный на рычаге 3 управляемый палец 5 введен в отверстие 7 диска 2, а палец 6 рычага 4 выведен.

Ролик 46 находится в канавке 48 делительного диска 2.

Для поворота выходного вала по часовой стрелке по команде с блока управления включается индивидуальный привод 47, в качестве которого может быть использован например, электромагнит, выводя ролик 46 из канавки 48 диска 2, и одновременно включается привод 19, в качестве которого используется пневмоцилиндр, который поворачивает коромысло 17 по часовой стрелке и выводит систему рычагов 16, 18 иэ состояния, близкого к неустойчивому, после чего пневмоцилиндр 19 отключается, обеспечивая беспрепятственное перемещение своего штока. После вылолнения эти: операций пружины 25 и 26 через упоры 12 и 14 разгоняют поступательное звено вправо, поворачивая при этом рычаг 4 против часовой стрелки, рычаг 3 по часовой стрелке. а вместе с ним по часовой стрелке вращаются делительный диск 2 с выходным валом 1.

После поворота диска на угол, ограничивающий размер канавки 48, привод 47 отключается и ролик 46 свободно обкатывается по цилиндрической поверхности диска

2. В процессе разгона подвижных звеньев потенциальная энергия пружин 25 и 26 переходит в кинетическую энергию подвиж" ных звеньев. Разгон будет продолжаться до тех пор, пока шайба 30 пружины 26 не достигнет упора 34. а шайба 28 пружины 25 упора 33 стойки, после чего пружины 25 и 26 с помощью упоров 11 и 13 начнут сжиматься, и кинетическая энергия подвижных звеньев будет переходить в потенц альную энергию пружин 25 и 26. После прохождения коромыслом (плечо 17) половины угла своего поворота шток пневмоцилиндра 19 начинает двигаться в обратном направлении, и по команде с блока управления в штоковую полость пневмоцилиндра подается давление. Усилие привода 19 помогает подвижным звеньям дожать пружины 25 и

26 и в конце поворота ролик 46 попадает в канавку 48 диска 2. Движение поступатель ного звена 10, а вместе с ним и делительного диска 2 с валом 1 заканчивается, когда плечо 17 коромысла достигнет упора 22, Начинается выстой выходного вала 1, положение которого фиксировано с помощью рычага 45 с роликом 46, взаимодействующим с канавкой 48 диска 2. Во время выстоя управляемый палец 5, установленный на рычаге 3, по

1703896 команде с блока управления выводится из отверстия 7 делительного диска 2, а управляемый палец 6 вводится в.отверстие 7 диска 2.

Следующий поворот начинается с подачи сигналов с блока управления на привод

47 и привод 19, который в этот раз отводит коромысло 17 от упора 22 против часовой стрелки. Пружины 25 и 26 будут разгонять поступательное звено справа налево. при этом рычаг 3 б дрт поворачиваться против часовой стрелки, а рычаг 4 — по часовой стрелке. Вал 1 и диск 2 вместе с рычагом 4 поворачиваются по часовой стрелке. Поворот осуществляется аналогичным образом.

При необходимости поворота деталей меньшей массы за примерно такое же время одну из пружин, например пружину 25, отключают, для чего ео время выстоя по команде с блока управления палец 39 кронштейна 35 с помощью электромагнита

37 вводят в отверстие 41 шайбы 27 и в зафиксированном состоянии пружина 25 с шайбами 27 и 28 будет свободно перемещаться по поступательному звену 10 между упорами 11 и 12, ме препятствуя повороту выходного звена. Точность попадания пальцев 5 и 6 в отверстия 7 делитеяьного диска

2 достигается с помощью винтов 23 и 24, которые регулируют и фиксируют положеwe упоров 21 и 22, ограничивающих угол качания плеча 17 коромысла, а вместе с ним и угол качания коромысла (плечо 161. Угол качания плеча 16 коромысла определяет величину перемещения поступательного звена 10 и, следовательно, определяет угол качания рычагов 3 и 4. Таким образом, при регулировке с помощью винтов 23 и 24 угла качания рычагов 3 и 4 достигается максимальное соответствие yea качания рычагов

3 и 4 шаговому углу двлительного диска 2.

Наличие укрепленного на стойке рычага

45 с роликом 46 позволит эа счет укорочения фиксирующей кинематической цепи и тем самым повышения ее жесткости, а также исключения иэ нее зазора значительно снизить амплитуду колебаний во время выстоя и повысить надежность устройства. Кроме того. в случае аварии муфта 43 свободного кода предохранит выходной вал от раскачивания.

Наличие хотя бы одной дополнительной пружины обеспечивает три варианта работы устройства: подключена одна пружина; подключена вторая пружина; работают две пружины. Это позволяет при перемещении деталей различной массы обеспечивать равные кинематические параметры поворота, 5

25. виде установленного на стойке с возможно30

55 не допуская значительных ускорений и рывков.

Формула изобретения

Устройство прерывистого вращения, содержащее стойку, установленный на ней выходной вал с жестко закрепленным на HGM делительным диском, два ведущих рычага, установленных на выходном валу с возможностью вращения в разные стороны, размещенные на них управляемые пальцы, предназначенные для поочередного взаимодействия с делительным диском, два шатуна, каждый из которых шарнирно связан одним концом с соответствующим ведущим рычагом, аккумулятор механической энергии, выполненный в виде поступательного звена, подпружиненного к стойке, привод и механиЗм фиксации углового положения выходного вала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, на торце делительного диска выполнены цилиндрические канавки, механизм фиксации углового положения выходного вала выполнен в стью поворота от индивидуального привода и подпружиненного к делительному диску рычага с роликом, предназначенным для взаимодействия с цилиндрическими канавками, и муфты свободного хода, установленной на выходном валу и связанной со стойкой, s устройство снабжено установленными на стойке двуплечим коромыслом и двумя регулируемыми опорами, предназначенными для поочередного взаимодействия с соответствующими плечами двуплечего коромысла, дополнительным шатуном, одним концом шарнирно связанным с одним плечом двуплечего коромысла, а другим — с поступательным звеном, дополнительным приводом, предназначенным для взаимодействия с поступательным звеном, по крайней мере одной пружиной. установленной на поступательном звене и предназначенной для взаимодействия со стойкой, фиксаторами положения соответствующих пружин, каждый из которых включает две опорные шайбы, жестко связанные с соответствующими концами пружины, и соединенный с одной из шайб кронштейн с установленным на нем управляемым пальцем, предназначенным для взаимодействия с второй шайбой, и упорами, установленными на поступательном звене на расстоянии один от другого, равном ходу поступательного звена, а основной привод выполнен поступательным и кинематически связан с вторым плечом коромысла.

1703896

Я

luzf

Составитель В.Семеноженков

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор Т. Зубкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 51 Тираж Подгтис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5