Кулачковый механизм

 

Изобретение относится к машиностроению , предназначено для передачи движения исполнительным органам через толкатели. Цель изобретения - повышение КПД путем уравновешивания сил и исключения трения в соединениях толкателей с кулачком. Кулачок выполнен в виде упругого кольца 1, по периметру которого установлены толкатели, по крайней мере два из которых жестко связаны с ним. Гибкие тяги 9 одними концами закреплены на кольце 1 равномерно по его периметру, а другие связаны с приводом 6 поступательного движения , который установлен соосно кольцу 1. Для уменьшения габаритов привод 6 может быть расположен внутри кольца I, при этом тяги 9 взаимодействуют с блоком И. Привод 6 посредством гибких тяг 9 деформирует кольцо 1 в поперечном направлении . Толкатели, связанные с кольцом, передают движение к исполнительным органам . Возврат ме.ханизма в исходное положение происходит за счет упругости кольца 1 и пружин. 1 з.п. ф-лы. 4 ил. /4 ел 00 to со ;о ipuBf

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1323797 A 1 (5И4 F16Н21 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

)Ре;:1 «> .i)-,1 Я

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4032049/25-28 (22) 21.01.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) Ю. М. Ермаков (53) 62.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 868197, кл. F 16 Н 21/04, 1979. (54) КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к машиностроению, предназначено для передачи движения исполнительным органам через толкатели.

Цель изобретения — повышение КПД путем уравновешивания сил и исключения трения в соединениях толкателей с кулачком.

Кулачок выполнен в виде упругого кольца 1, по периметру которого установлены толкатели, по крайней мере два из которых жестко связаны с ним. Гибкие тяги 9 одними концами закреплены на кольце 1 равномерно по его периметру, а другие связаны с приводом 6 поступательного движения, который установлен соосно кольцу 1.

Для уменьшения габаритов привод 6 может быть расположен внутри кольца I, при этом тяги 9 взаимодействуют с блоком 11. Привод 6 посредством гибких тяг 9 деформирует кольцо 1 в поперечном направлении. Толкатели, связанные с кольцом, передают движение к исполнительным органам. Возврат механизма в исходное положение происходит за счет упругости кольца 1 и пружин. 1 з.п. ф-лы. 4 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1323797

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для передачи движения исполнительным органам через толкатели.

Целью изобретения является повышение

КПД механизма путем уравновешивания сил и исключения трения в соединениях толкателей с кулачком.

На фиг. 1 схематически изображен кулачковый механизм; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — механизм с тремя главными тягами; на фиг. 4— то же, с приводом, размещенным внутри кольца.

Механизм состоит из деформируемого кулачка в виде тонкостенного упругого кольца 1, установленного между поступательно движущимися толкателями 2, 3, 4 и качающимся толкателем 5, привода 6 поступательного движения, выполненного в виде пневмоцилиндра 7. Толщина кольца 8 определяет его податливость. Кольцо 1 жестко связано с толкателями 2, 3, 4, направляющие 8 которых исключают поворот и смещение кольца 1 под нагрузкой. Число толкателей, с которыми жестко связывается кольцо I, должно быть не меньше двух во избежание перекоса кольца 1 при деформации. Более равномерно распределяются нагрузки при жестком соединении его с тремя и четырьмя толкателями. Целесообразно симметричное расположение толкателей.

Упругость кольца снимает избыточные кинематические связи при четырех и большем числе жестких соединений с толкателями.

С одного торца кольца 1 равномерно по периферии закреплены две гибкие тяги 9.

Тяг может быть три (фиг. 3) и больше.

Число их определяет форму деформации от эллиптической (при двух тягах) до полигональной (при нескольких). Тяги выполняются из проволоки или тросов и крепятся в отверстиях кольца 1. Тяги через шарнир 10 соединены со штоком пневмоцилиндра 7. Для уменьшения габаритов механизма тяги могут быть соединены со штоком через вращающийся блок 11 (фиг. 4).

В этом случае привод 6 поступательного движения размещается внутри кольца. Пневмоцилиндр 7 посредством золотника 12 соединяется с сетью 13 давления воздуха или с атмосферой через глушитель 14. При необходимости передачи движения в разделенные среды, например, из атмосферы в вакуум или из атмосферы в агрессивную среду шток пневмоцилиндра 7 герметизируется сильфоном 15, жестко соединенным с разделительной стенкой. Толкатели 2--4 подпружинены к кольцу 1 пружинами 16. Для увеличения хода толкателей их рекомендуется устанавливать в зонах наибольших деформаций кольца — в плоскостях крепления тяг и перпендикулярно им.

Кулачковый механизм работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха через золотник 12 в штоковую полость пневмо5 цилиндра 7 шток входит в него на величину S и через гибкие тяги 9 нагружает кольцо 1, которое не имеет осевого перемещения (положение штрих-пунктир на фиг. 1) . Тяги 9 деформируют упругое кольцо 1 в поперечном направлении.

Радиальная сила F деформирования кольца 1 равна

F = Fo ctgck, где Fo — осевая сила на штоке;

o4 — угол наклона гибкой тяги 9 к оси кольца 1.

Следовательно, чем меньше угол наклона тяг к оси кольца, тем больше радиальная сила и давление на толкатели. Кольцо при двух тягах деформируется в эл20 липс, при трех — в криволинейный треугольник. В зоне наибольшей деформации кольца величина хода толкателя ь от исходного положения равна полуразности большой оси эллипса 2а и диаметра d кольца

25 1= а — d/2.

При переключении золотником 12 сжатого воздуха в поршневую полость пневмоцилиндра 7 шток 6 выходит из него и кольцо I под действием собственных упругих сил и пружин 16 возврата толкателей прижимает круглую форму. При дальнейшем выдвижении штока кольцо деформируется в обратном направлении под действием пружин сжатия 16 толкателей и занимает положение II. Полный ход толкателей tq, равЗ5 ный расстоянию соответствующих точек коль

:ца в положениях 1 и II, определяется полуразностью большой и малой осей эллипса

fo = — а — Ь (фиг. 2) .

Формула изобретения

1. Кулачковый механизм, содержащий гиб. кий кулачок, взаимодействующие с ним толкатели и привод поступательного движения, отличающийся тем, что, с целью повышения

45 КПД, кулачок выполнен в виде упругого кольца, по периметру которого установлены толкатели, по крайней мере два из которых жестко связаны с ним, а механизм снабжен гибкими тягами, одни концы которых закреплены на кольце равномерно по его

5р периметру, а другие связаны с приводом поступательного движения, который установлен соосно кольцу.

2. Механизм по п. 1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, он снабжен блоком, взаимодействующим с гибкими

55 тягами, а привод поступательного движения размещен внутри кольца.! 323797

1 фиГЗ

Составитель Г. Савочкин

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор A. Зимокосов

Заказ 2950/4 j Тираж 8!! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4