Способ преобразования вращательного движения в возвратно- поступательное и устройство для его осуществления

Способ преобразования вращательного движения в возвратно- поступательное и устройство для его осуществления

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в способах и устройствах для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное с заданными выстоями. Цель изобретения - повышение быстродействия при реверсе. Заключается способ в том, что дополнительное вращение ведомого звена 1 обеспечивают постоянно в сторону вращения ведущего звена, при этом изменяют соотношение скоростей вращения этих звеньев при неизменном направлении их вращения. Устройство, которым осуществляют данный способ, содержит винтовую пару, в которой ведомое звено 1 жестко связано с маховиком 5. Звено установлено в ползуне 7 с возможностью свободного вращения при минимальном трении на подшипниках 6. Ползун 7 установлен на направляющих 8 корпуса 4. Кроме того, звено 1 является ротором любого электродвигателя, например, высокомоментного и взаимодействует со звеном 2, которое тоже является ротором с электронной системой управления (на чертеже не показаны). Звено 1 установлено в корпусе 4 с возможностью свободного вращения на подшипниках 3. Звено 2 вместе с ползуном 7 находится вверху (фиг.2). Одновременно начинают вращать в одну сторону звено 1 и звено 2 до достижения ими одних оборотов. При уменьшении скорости его вращения он вместе с ползуном 7 опускается до достижения им крайнего нижнего положения. В это время скорость вращения обоих звеньев равна, происходит выстой ползуна 7 (заданной программой). После этого скорость вращения звена 2 увеличивают, он вместе с ползуном 7 поднимается вверх, совершая обратный ход, до своего исходного положения. И при выравнивании скоростей вращения обоих звеньев осуществляется выстой ползуном 7. Далее цикл повторяется. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в способах и устройствах для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Целью изобретения является повышение быстродействия при реверсе. На фиг. 1 дан общий вид устройства винтового механизма с ведущей гайкой и ведомым валом, с помощью которого осуществляют заявляемый способ; на фиг. 2 общий вид устройства винтового механизма с ведущим винтом и ведомой гайкой, с помощью которого осуществляют заявляемый способ. На чертеже и в тексте приняты следующие обозначения: 1 ведущее звено; 2 ведомое звено; 3 подшипник; 4 корпус; 5 маховик; 6 подшипник; 7 - ползун; 8 направляющие. Способ осуществляют следующим образом с помощью соответствующего предлагаемого устройства. Ведущему звену 1 винтового механизма придают синхронное одностороннее вращательное движение. При этом ползун 7 неподвижен выстой. Ведомому звену 2 придают вращательное движение (например, дополнительной отдельной приводной системой) и изменяют скорость его вращения, например, ее уменьшают по сравнению с ведущим звеном 1. При этом оно начинает перемещаться вниз вместе со связанным с ним ползуном 7. При достижении крайнего нижнего положения скорость вращения ведомого звена 2 выравнивают (создают малые перемещения с большим усилием) со скоростью вращения ведущего звена 1. Для перемещения в противоположном направлении скорость вращения ведомого звена 2 увеличивают по отношению к ведущему 2. При достижении им исходного положения (верхнего) скорость ведомого звена 2 выравнивают со скоростью вращения ведущего звена 1, осуществляется его вместе с ползуном выстой. Далее цикл повторяется. Таким образом, ведомое звено дополнительно вращают и при этом варьируют изменением скоростей вращения его относительно ведущего, изменения скоростей вращения этих звеньев относительно друг друга при неизменном направлении их вращения. Вращение ведомого звена 2 осуществляют постоянно в ту же сторону, что и вращение ведущего. Предлагаемое устройство, представленное на фиг. 1 и фиг.2, состоит из любой самотормозящейся винтовой и несамотормозящейся шарико-винтовой пары, в которой ведущее звено 1 (на фиг.1) гайка, а ведомое звено 2 винт; ведущее звено 1 (на фиг.2) винт, а ведомое звено 2 гайка. Ведущее звено 1 жестко связано с маховиком 5 (или любой другой инерционной деталью привода). Оно установлено на подшипниках 3 с возможностью свободного вращения в корпусе 4. Ведомое звено 2 установлено на подшипниках 6 с возможностью свободного вращения в ползуне 7. Ползун 7 установлен на направляющих 8 с возможностью продольного перемещения относительно корпуса 4. Кроме того, ведущее звено 1 является ротором, например, высокомоментного электродвигателя, управляемого от ЭВМ и взаимодействует с ведомым звеном 2, которое также является ротором другого такого же высокомоментного электродвигателя (на чертеже условно не показаны). Эти двигатели имеют электронную систему управления с обратной связью (на чертеже также не показаны). Ведущее звено 1 может приводиться в движение (во вращение) простым асинхронным двигателем. Ведомое звено 2, имеющее на порядок меньшую массу, чем ведущее 1, приводится во вращение дополнительной приводной системой - управляемым электродвигателем. Работает предлагаемое устройство следующим образом: на примере работы устройства на фиг.2. Ведомое звено 2 (гайка) находится в исходном верхнем положении вместе с ползуном 7. Одновременно высокомоментные электродвигатели начинают синхронно вращать в одну сторону винт 1 и гайку 2 до достижения ими номинальных оборотов. При подаче сигнала на совершение рабочего хода электродвигатель, приводящий в движение ведомое звено 2 (гайку), уменьшает скорость его вращения, в результате чего оно вместе с ползуном 7 перемещается по направляющим 8 вниз, при этом число оборотов электродвигателя изменяется в зависимости от требуемого закона перемещения при неизменном направлении их вращения. При достижении им крайнего нижнего положения скорости выравнивают. Например, с учетом падения оборотов ведущего звена 1 при выполнении какой-либо работы, т.е. в крайнем нижнем положении, скорости вращения винта 1 и гайки 2 равны, ползун 7 в это время выстаивает необходимое (заданное программой) время. После этого скорость вращения ведомого звена 2 (гайки) увеличивают и оно вместе с ползуном 7 поднимается, двигается в противоположную сторону - совершает обратный ход, при этом также по заданному закону изменяют обороты вращения его при неизменном направлении вращения звеньев 1 и 2, обеспечивая системой управления, предназначенной для взаимодействия с приводами, управляемое перемещение. При достижении ползуном 7 (ведомым 2) крайнего верхнего (исходного) положения скорость его (гайки) выравнивают по отношению к ведущему 1 винту и осуществляют тем самым необходимый (заданный) выстой ползуна 7. Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

1. Способ преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное посредством винтового механизма, при котором ведущее звено механизма вращают непрерывно в одном направлении, а ведомое звено вращают с частотой, не равной частоте вращения ведущего звена, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия при реверсе, дополнительное вращение ведомого звена производят постоянно в сторону вращения ведущего звена, при этом изменяют соотношение частот вращения этих звеньев при неизменяемом направлении их вращения. 2. Устройство для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащее корпус с направляющими, ползун, установленный на направляющих, винтовой механизм, ведущее звено которого установлено в корпусе, а ведомое в ползуне, причем оба эвена установлены с возможностью вращения, и два привода, один из которых связан с ведущим звеном винтового механизма, а второй с ведомым, отличающееся тем, что оно снабжено системой управления, предназначенной для взаимодействия с приводами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002