Шаговый привод

(57) Изобретение м.б для управления движе органов автоматическ прессов и металлореж Цель изобретения - у использованоием рабочихх манипуляторощях станков,щение кон ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ШАГОВЫИ ПРИВОД рукции привода. Внутреняя поверхность (П) цилиндра 2 и наружная П поршня 5 выполнены с кольцевыми нарезками 7 и 8, взаимодействующими с звездочкообразными кольцами 14 фрикционного элемента. К одной из рабочихполостей цилиндра подключены счетчик13 импульсов и датчик 12 давления.Привод обеспечивает перемещение поршня 5 на запрограммированное количество шагов, соответствующее количествуимпульсов падения давления в рабочейполости, и фиксированную остановку.Герметизация сопрягаемых П колец 14,цилиндра 2 и поршня 5 обеспечиваетсяза счет эластичных свойств колец,выполняющих одновременно функции фисатора. 1 ил,1 13Изобретение относится к машино- строениИ, в частности к пневматичес" ким шаговым приводам линейного перемещения, и может найти применение для управления движением рабочих органов технологических машин, в том числе автоматических манипуляторов, прессов, металлорежущих станков и т.д.Цель изобретения - упрощение конструкции привода.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого привода.Шаговый привод содержит источник 1 питания, цилиндр 2, установленный в нем с образованием рабочих полос". тей 3 и 4 поршень 5 со штоком 6. На наружной поверхности поршня 5 и внутренней поверхности цилиндра 2 выполнены кольцевые нарезки 7 и 8. Рабочая полость 3 подключена к источнику 1 питания и атмосфере через управляемый двухпоэиционный трехлинейный пневмораспределитель 9, дроссель 10 с обратным клапаном 11. Командоаппа" рат включает датчик 12 давления и счетчик 13 импульсов. Кроме того, привод содержит фиксирующее устройство, содержащее фрикционный элемент, выполненный в виде колец 14 с звездочкообразным сечением, установленных с возможностью взаимодействия с винтовой нарезкой 8 цилиндра.Привод работает следующим образом.От источника 1 питания сжатый воздух через пневмораспределитель 9, дроссель 10 поступает в рабочую полость 3, а полость 4 сообщена с атмосферой. Под воздействием перепада давлений в рабочих. полостях 3 и 4 поршень 5 со штоком 6 перемещается вправо по чертежу. Кольца 14, взаимодействуя с кольцевыми нарезками 7 и 8, осуществляют движение относиг тельно укаэанных нарезок 7 и 8 без проскальзывания в направлении продольной оси поршня 5, В процессе такого движения колец 14 происходит вращение их меридиальных сечений против направления вращения часовой стрелки с одновременным поступательным движением относительно поршня 5 влево по чертежу, а также происходит периодическая упругая деформация материала колец 14 без изменения их формы. За каждый полный оборот меридиальных сечений колец 14 происходит один цикл накопления и выделения упругой потенциальной энергии колец 14, 33879 2 45 50 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 что сопровождается действием на поршень 5 со стороны каждого кольца 14осевой знакопеременной периодическойсилы. В первую половину периода из"менения указанная осевая сила направлена против движения поршня 5 иосуществляет торможение последнего,а во вторую половину периода направлена в сторону движения 5 поршня иускоряет его. В результате чередования замедленного и ускоренного дви"жений поршня 5 происходит соответствующее увеличение и уменьшение давления воздуха в рабочей полости 3,сообщенной с датчиком 12 давления.Количество двойных ходов поршня 5.со штоком 6 датчика 12 давления исоответствующее ему количество периодов упругой деформации каждогокольца 14 подсчитывается счетчиком13 импульсов. При регистрированиисчетчиком 13 определенного заранееустановленного (запрограммированного)на нем количества импульсов от негопоступает электрический сигнал управления на пневмораспределитель 9, припереключении которого рабочая полость 3 сообщается с атмосферой.Поршень 5, испытывая лишь действиев осевом направлении упругих сил состороны колец 14, продолжает движениедо тех пор, пока запас потенциальнойэнергии упругих сил всех колец 14станет минимальным, т.е. меридиаль 1ные сечения каждого кольца 14 окажутся повернутыми на целое числооборотов по сравнению с исходнымненапряженным положением. Поршень5 перемещается на один шаг за времяодного полного оборота меридиального сечения каждого кольца 14. Таким образом, обеспечиваются перемещения поршня 5 со штоком 6 на запрограммированное количество шагов, соответствующее количеству импульсов падения давления в рабочей полости 3, и последующая фиксированная остановка. Причем точность фиксированной остановки поршня 5 тем выше, чем меньше силы внешнего сопротивления, приложенные к штоку 6; по сравнению с упругими осевыми силами колец 14,В процессе работы обеспечиваетсягерметизация сопрягаемых поверхностей колец 14, цилиндра 2 и поршня5 за счет эластичных свойств колец14.Заказ 3941/32 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Возврат поршня 5 со штоком 6 в исходное положение производится при подаче сжатого воздуха в рабочую полость 4. Затем цикл повторяется, для этого прекращают (отключают) подачу электрического сигнала от счетчика 13 импульсов к пневмораспределителю 9, и последний приходит в исходное положение (состояние)Эффективность предлагаемого пневмопривода достигается за счет упрощения конструкции (конструктивно сложные элементы прототипа - устройства фиксации поршня в продольном и круго б вом направлениях - исключены, а их функции возложены на уплотнительные элементы, а именно торообразные эластичные уплотнительные кольца). Ф, о р м у л а и з о б р е т е н и я 20 Шаговый привод, содержащий источник питания, командоаппарат, цилиндр, 79установленный в нем с образованиемрабочих полостей поршень со штоком,фиксирующее устройство, выполненноев виде фрикционного элемента, размещенного с возможностью взаимодействия с цилиндром и поршнем, при этомрабочие полости подключены черезуправляемый пневмораспределитель кисточнику питания в атмосфере, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения конструкции, внутренняя поверхность цилиндра и наружная поверхность поршня выполнены с кольцевыминарезками, а фрикционный элемент выполнен в виде колец с звездочкообразным сечением, установленных с возможностью взаимодействия. с кольцевыми нарезками цилиндра и поршня, приэтом командоаппарат выполнен в видесчетчика импульсов и датчика давления, подключенного к одной из рабочих полостей.