Устройство с колебательно-вращательнымдвижением

Устройство с колебательно-вращательнымдвижением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТВЛЬСТВУ

<1н832658 (61) Дополнительное к авт. сеид-еу - . (22) Заявлено 1204.79 (21)2752282/24-07 с присоединением «алеки Й9(23) Приоритет

Опубликовано 2305.81. Бюллетень ЙВ 19

Дата опубликования описания 230581 р )м. к.з

Н ° 02 К 7/104:.

H 02 К 33/02

Государственный комитет

СССР

IIo делам изобретений н открытий (53) УДК 621.313,17 (088.8) И.С.Кузьмин, В.Н.Ражиков-, A.Ï. Ãþðèí, и Н,A.Áèëüäþê (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Красного Знамени институт мех нический (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО С КОЛЕБАТЕЛЬНО-ВРАЩАТЕЛЬНЫМ

ДВИЖЕНИЕМ случае, когда требуются периодические остановки в движении f2).

Однако движение ведомого звена (креста) полностью определяется движением ведущего (кривошипа) и при равномерном его вращении управление колебаниями угловой скорости ведомого звена невозможно.

Известны дифференциальные механизьы, позволякщие получить результирующие движений как сумму или разность составляющих движений. помощью таких механизмов шаговое вращательное движение получается при сложении двух движений: равномерного вращения и неравномерного, периодического, которое осуществляется с помощью более простого механизма,например кривошипного, мальтийского и т.п. Так как оба эти движения являются независимыми., в дифференциальном механизме возможно регулирование по амплитуде колебаний угловой скорости при различных средних ее значениях (3 ). Недостатком такого механизма является его громоздкость, так как. для получения неравномерного вращения с изменяемыми параметрами здесь требуется также неравномерное вращеwe, Изобретение относится к устройствам для преобразования одного вида вращательного движения в другой, а более конкретно к устройствам для периодического изменения угловой скорости вращения, для получения колебательно-вращательного движения.

Известны храповые механизмы для преобразования возвратно-вращатель« ного движения в прерывисто-вращатель„10 ное в одном направлении 11 ).

Однако подобным механизмам ддя работы требуется источник возвратно- вращательного движения, например электромагнит и подвижный, периодически протягиваемый к нему якорь, связанный с собачками храпового механизма. Такие параметры движения храпового колеса как угловая скорость и ускорение однозначно связаны с 26 конструктивными параметрами механизма и скоростью возвратно-вращательного движения. Регулирование амплитуды колебаний угловой скорости при постоянном среднем ее значении здесь принципиально невозможно.

Известны мальтийские механизмы

"мальтийские кресты", которые применяются для преобразования непрерывного вращения в прерывистое в том 30

В.Н.<мелов

,д (/

832658

Известны шаговые или импульсные электродвигатели, в которых импульсы тока, подаваемые в обмотки возбуждения статора, преобразуются в дискретные угловые перемещения, или шаги ротора. Импульсы тока подаются от источника электроэнергии через коммутатор. Скорость вращения ротора завй,.сит от частоты следования импульсов, а амплитуда колебаний угловой скорости однозначно определяется ее величиной и конструктивными параметрами ротора и присоединенных элементов.

Известно устройство с приводом и индукционным тормозом, состоящим из металлического ротора, вращающегося в магнитном поле статора (4). Торможение здесь осуществляется благодаря возникновению момента от взаимодействия магнитного поля статора с магнитным полем ротора, которое появляется вследствие наводимых в ро- 20 торе при его вращении вихревых токов. В индукционном тормозе регулировка амплитуды колебаний угловой скорости вала н некоторых пределах принципиально возможна, для чего не- 5 обходимо соответствующим образом изменять напряженность магнитного поля статора. При выполнении статора в виде электромагнита это требует специальной программы изменения тока в обмотке возбуждения. Получение дискретного (шагового) вращательного движения в индукционном тормозе невозможно ввиду отсутствия в нем какого-либо устройства для фиксации ротора при определенных углах поворота.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство с колебательновращательным движением, содержащее привод с валом, электромагнитный 40 тормоз со статором, выполненным н виде электромагнита с явно выраженными полюсами, и зубчатым металлическим ротором, установленным в расточке статора, вал ротора жестко соединен 45 с нагрузочным механизмом, а обмотка статора — с источником питания f5).

Однако в проточке вал привода жестко связан с валом ротора тормоза. Наличие такой жесткой связи не щ позволяет добиться регулирования амплитуды колебаний (в широких пределах), угловой скорости ротора.

Для регулирования амплитуды колебаний угловой скорости требУется дос- таточно мощная магнитная система устройства (чем больше амплитуда, тем мощнее система), а для сохранения вращения вала и преодоления останавливаемого тормозного момента требуется более мощный приводной днигатель,или 30 двигатель с редуктором, что, н конечном счете, связано с увеличением приведенного момента инерции ротора устройства, что ведет к установке на вал дополнительного маховика. Это 65 приводит к сглаживанию колебаний угловой скорости вала устройства.

Цель изобретения -. расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения регулирования амплитуды колебаний угловой скорости вала.

Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено упругим в тангенциальном направлении элементом, соединяющим валы привода и ротора.

На фиг. 1 - изображен вариант устройства, сечение) на фиг. 2 - разрез

A-А на фиг. 1.

Устройство содержит привод и электромагнитный тормоз с корпусом, фланцем 1, статором с расположенными внутри обмоткой 2 возбуждения и валом 3 с закрепленным на нем ротором

4. Статор образован обоймой 5.и установленным в ней сердечником 6, выполненным из магнитомягкого материала, фланец 1 - из немагнитного материала.

Сердечник 6 и обойма 5 имеют явно выраженные полюса 7, и сердечник 6 установлен в обойме 5 так, что полюса

7 расположены друг против друга. Такое их,относительное положение зафиксировано установочным винтом 8. Ротор 4 закреплен на валу 3 с помощью конического штифта 9. Выборки по периферии ротора образуют зубцы 10, число которых в данном случае соответствует числу пар полюсов 7 статора и равно шести. Зубцы 10 ротора 4 и полюса 7 статора имеют здесь рабочие участки прямоугольной формы, В зависимости от конкретных требований, предъявляемых к устройству, выборки. ротора 4 могут быть заполнены материалом, отличающимся по магнитной . проницаемости от материала ротора 4, например диэлектриком. Это позволяет сохранить геометрическую форму ротора 4 при фактическом наличии выборок.

Зубцы 10 ротора 4 располагаются в рабочем зазоре 11 между полюсами 7 статора. Вал 3 установлен в корпусе с помощью шарикоподшипникон 12, один из которых расположен во фланце. 1, а другой - s сердечнике 6 и закреплен с помощью шайбы 13. Оба выхода вала 3 имеют шпоночные пазы и резьбу, один из концов вала 3 соединяется жестко с нагрузкой, а другой - посредством упругого в тангенциальном направлении элемента с налом привода.

Устройство работает следующим образом.

Вал 3 приводится во вращение от привода с которым он соединяется с помощью упругого элемента, например торсионным валиком. На обмотку 2 возбуждения подается ток от регулируе-. мого источника питания, а между полюсами 7 статора образуется магнитное поле. Вследствие наличия явно вы832658 раженных полюсов магнитное поле в рабочем зазоре 11 является каналиэованным. Его напряженность максимальна непосредственно между полюсами 7 и минимальна между пазами. При враще.ции вала 3 зубцы 10 ротора 4 проходЯт между полюсами 7 статора, что приводит к его периодическому торможению вследствие взаимодействия магнитного поля статора и магнитного поля ротора, образующегося иэ-за наводимых в роторе вихревых токов..В данной конструкции число торможений за оборот равно шести. При торможении ротора 4 происходит закручивание торсионного валика, которым вал 3 соединяется с приводным двигателем. При выходе полюсов ротора 4 из рабочего зазора 11 статора тормозной момент исчезает и вал 3 получает ускорение вследствие раскручивания торсионного валика, Все это приводит к периодическим колебаниям угловой скорости вала 3 от1 носительно номинального значения скорости вращения приводного двигателя, Зубцы 10 ротора 4 и потока 7 статора имеют рабочие участки прямоугольной формы, что обеспечивает близкий к синусоидальному закон изменения угловой скорости нала 3. Амплитуда колебаний угловой скорости вала 3 регулируется иэменением величины тока обмотки 2 возбуждения, Введение упругого в тангенциальном направлении элемента, соединяющего валы привода и ротора 4 позволяет регулировать амплитуду колебаний ско рости нагрузки, что расширяет функ ииональные . воэможности(устройства.

Формула изобретения

Устройство с колебательно-вращательным. движением, содержащее привод .с валом, электромагнитный тормоз со статором, выполненным в виде электромагнита с явно выраженными полюсами, и зубчатым металлическим ротором, установленным в расточке статора, вал ротора жестко соединен с нагрузочным механизмом, а обмотка статора — с источником питания, о т л и ч а ю щ е е с я,тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

15 обеспечения регулирования амплитуды колебаний угловой скорости вала, устройство снабжено упругим в тангенциальном направлении элементом, соединяющим валы привода и ротора..

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Юферов Ф.М. Электрические. машины автоматических устройств. М., Высшая школа, 1976, с, 299-302.

2. Артоболевский A..É. Механизмы в современной технике. т. 3. N., Наука, 1977, с. 277, 3. Кудрявцев В.Н. Планетарные передачи. N. — Ë., Машиностроение,.

1966, с, 9-31

4, Щетинин Т.A.Ýëåêòðîïðèâîä с цндукционными муфтами и тормозами.

М., .Машиностроение.,1970,с.5-14 6, 5. Патент ФРГ 9 2036438, кл. Н 02 К 37/00 1975, t

832658

4-4

Составитель В.Никаноров

Редактор A,шандор Техред М. Рейвес Корректор М.Коста

Заказ 3474/51 Тираж 730 Подписное

BHHHOH Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4