Поворотный гидродвигатель

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и м.б. использовано в качестве исполнительного органа различных гидросистем . Цель изобретения -улучшение функционирования гидродвигателя за счет снижения динамических нагрузок в начале и конце хода поршня. Указанная цель достигается тем, что поворотный гидродвигатель содержит силовой цилиндр (СЦ) 1, в котором установлен ползун, выполненный в виде поршня (П) 2 со штоком (Ш) 3. К торцу СЦ 1 присоединен соосно корпус (К) 6 с двумя продольными прямолинейными пазами (ПП) 7. В К 6 размещено выходное звено, выполненное в виде втулки (ВТ) 9, имеющей два равноотстоящих винтовых паза (ВП) 10. ВТ 9 оканчивается фланцем 11. В Ш 3 установлен поперечный палец 13, концы которого лежат в ПП 7 и ВП 10. Угол подъема средней линии ВП 10 изменяется вдоль оси ВТ 9 в соответствии с уравнением tg у 2Н/яФR sin (ж Z/H), где у-угол подъема средней линии ВП 10; Н - длина хода П 2; Ф - полный угол поворота ВТ 9; R - средний радиус ВТ 9; Z - аппликата точки винтовой линии на ось ВТ 9. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (11) (s1)s F 15 В 15/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф (61) 1610094 (21) 4729172/29 (22) 09,08.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (71 Кишиневский сельскохозяйственный институт им. M.Â.Ôðóíçå (72) А.И.Муравьев, Ф.Г.Мор, А.В.Брайман и

Ю.Н. Брижатый (53) 621.225.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1610094, кл. F 15 В 15/06, 1987, (54) ПОВОРОТНЫЙ ГИДРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и м.б. использовано в качестве исполнительного органа различных гидросистем. Цель изобретения — улучшение функционирования гидродвигателя за счет снижения динамических нагрузок в начале и конце хода поршня. Указанная цель достигается тем, что поворотный гидродвигатель содержит силовой цилиндр (СЦ) 1, в котором установлен ползун, выполненный в виде поршня (П) 2 со штоком (Ш) 3, К торцу СЦ 1 присоединен соосно корпус (К) 6 с двумя продольными прямолинейными пазами (ПП)

7. В К 6 размещено выходное звено, выполненное в виде втулки (ВТ) 9, имеющей два равноотстоящих винтовых паза (ВП) 10, ВТ

9 оканчивается фланцем 11. В Ш 3 установлен поперечный палец 13, концы которого лежат в ПП 7 и ВП 10. Угол подъема средней линии ВП 10 изменяется вдоль оси BT 9 в соответствии с уравнением 19 у=2Н/лФRsin(x 2/Н), где y — угол подьема средней линии ВП 10; Н вЂ” длина хода П

2; Ф вЂ” полный угол поворота ВТ 9; R— средний радиус ВТ 9; Z — аппликата точки винтовой линии на ось ВТ 9, 2 ил.

1682645

2Н т9 у=

zc@R sin

40 где у — угол подъема средней линии винтового паза;

Н вЂ” длина хода штока; 45

Ф- полный. угол поворота втулки;

R — средний радиус втулки;

Z — аппликата точки винтовой линии на ось втулки (изменяется от нуля до Н).

Поворотный гидродвигатель работает 50 следующим образом.

При подаче рабочей среды в надпоршневую область цилиндра 1 шток 2 выдвигается с постоянной скоростью, его палец 13 скользит по неподвижным прямолинейным 55 пазам 7 корпуса 6, одновременно воздействуя на винтовые пазы 10 втулки 9, которые на концах совпадают по направлению с пазами 7 корпуса, поэтому в начале движения

Изобретение относится к гидромашиностроению и является усовершенствованием устройства по авт.св,hh 1610094.

Целью изобретения является улучшение условий эксплуатации гидродвигателя 5 за счет снижения динамических нагрузок в начале и конце хода поршня.

На фиг.1 представлен поворотный гидродвигатель, осевое сечение; на фиг.2— втулка с винтовым пазом. 10

Поворотный гидродвигатель содержит силовой цилиндр 1, в котором установлен ползун, выполненный в виде поршня 2, одетого на выдвижной шток 3 с головкой 4.

Герметичность пар трения достигается ман- 15 жетными уплотнениями 5.

К силовому цилиндру 1 соосно присоединен корпус 6, в котором предусмотрены два противоположных продольных прямолинейных паза 7, и на подшипниках 8 пово- 20 ротно размещено выходное звено.

Последнее представляет собой втулку 9, имеющую два равноотстоящих винтовых паза 10 с переменным углом подъема. Втулка 9 оканчивается фланцем 11 и опирается 25 дополнительно на двойной упорный подшипник 12, предназначенный для восприятия осевых нагрузок.

Выдвинутая часть штока 3 свободно расположена внутри винтовой втулки 9. В 30 головку 4 штока 3 эапрессован поперечный палец 13, оба конца которого лежат в пазах

7и10.

Винтовые пазы 10(фиг,3) нарезаны так, что изменение тангенса угла подъема их 35 средней линии вдоль оси втулки описывается уравнением штока 3 скорость проворота втулки 9 относительно корпуса 6 равна нулю, По мере продвижения штока 3 втулка 9 начинает проворачиваться относительно корпуса 6, причем скорость вращения постепенно возрастает до максимального значения, а затем плавно уменьшается до нуля в конце движения штока 3, Вращающий момент через фланец 11 передается исполнительному органу.

При подаче рабочей среды s подпоршневую область цилиндра 1 шток 3 возвращается в исходное положение, и цикл движения исполнительного органа повторяется в обратной последовательности.

Формула (1) получена исходя из того, что винтовой паз 10 нарезан в соответствии с косинусоидальным законом углового перемещения выходного звена — втулки 9, Этот закон можно интерпретировать в параметрическом виде

X= Rcoslp, (г)

У= Rsinр, (3)

z = — агсссв (1 — -ф), (4) где X, Y — текущие координаты на плоскости, перпендикулярной оси.Z втулки; р — текущий угол, соответствующий дуге проекции паза на указанную плоскость, Иэ определения угла подъема винтовой линии паза 10

„у- Л вЂ” Н 1 (5) б(у R) Фй )г

Л вЂ” () где rp R — длина дуги проекции паза на плоскость XY.

Переписав уравнение (4) в виде

4=2 (1 )) и подставив его в уравнение (5); получаем окончательно формулу (1). Как следует иэ (1), в начале (при 2 = О) и конце (при Z = Н) движения штока угол подъема каждого винтового паза равен 90, т.е. в этих позициях штока направления пазов втулки и корпуса совпадают. . Косинусоидальный закон линии винтового паза обеспечивает нулевые значения окружной скорости втулки и, следовательно, исполнительного органа в начале и конце движения штока. Благодаря тому, что угол подъема средней винтовой линии паза втулки на концах равен 90О, угловая скорость выходного звена в моменты качала и конца прямолинейного равномерного движения

1682645 " = var

Составитель А.Шувалов

Техред М.Моргентал

Корректор M,Êó÷åðÿâàÿ

Редактор И.Горная

Заказ 3395 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 штока не испытывает скачка, т.е. устраняются жесткие удары в "истеме. Предлагаемая конструкция избавлена от мягких ударов (которые являются следствием излома графика скорости или, что то же, скачка графика ускорений), так как косинусоидальный закон движения отличается плавностью изменения ускорения.

Предлагаемая конструкция позволяет снизить динамические нагрузки, улучшить условия эксплуатации и повысить долговечность устройств, предназначенных для реализации возвратно-вращательного движения исполнительных органов различных машин.

Формула изобретения

Поворотный гидродвигатель по авт,св. М 1610094, отличающийся тем, что, с целью улучшения функционирования за счет снижения динамических нагрузок в начале и конце хода поршня, угол подъема средней линии винтового паза изменяется

5 вдоль оси втулки в соответствии с уравнением

2Н

19 У

10 лФВЗ!П где у — угол подъема средней линии винтового паза;

Н вЂ” длина хода поршня;

Ф вЂ” полный угол поворота втулки;

15 R — средний радиус втулки;

Z — амплитуда точки винтовой линии на ось втулки.