Поворотный гидродвигатель

/06 15 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ яйственный ин- А.В,Брайман и СССР1987,К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПОВОРОТНЫЙ ГИДРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к гидромашиностроению и м.б. использовано в качестве исполнительного органа различных гидро- систем. Цель изобретения - улучшение функционирования гидродвигателя за счет снижения динамических нагрузок в начале нце 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 т 9 у = 2 Н/л Ф В Ва (к 2/Н), где у - угол подьема средней линии ВП 10; Н - длина хода П 2; Ф - полный угол поворота ВТ 9; й - средний радиус ВТ 9; 2 - аппликата точки винтовой линии на ось ВТ 9, 2 ил,2 Нтя у=лф Н зп-(1) 4 где у - угол подъема средней линии винтового паза;Н - длина хода штока; 45 ф- полный угол поворота втулки;й - средний радиус втулки;Е - 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, В 1610094.Целью изобретения является улучшение условий эксплуатации гидродвигателя 5за счет снижения динамических нагрузок вначале и конце хода поршня.На фиг.1 представлен поворотный гидродвигатель, осевое сечение; на фиг.2 -втулка с винтовым пазом, 10Поворотный гидродвигатель содержитсиловой цилиндр 1, в котором установленползун, выполненный в виде поршня 2, одетого на выдвижной шток 3 с головкой 4.Герметичность пар трения достигается манжетными уплотнениями 5.К силовому цилиндру 1 соосно присоединен корпус 6, в котором предусмотреныдва противоположных продольных прямолинейных паза 7, и на подшипниках 8 поворотно размещено выходное звено.Последнее представляет собой втулку 9,имеющую два равноотстоящих винтовыхпаза 10 с переменным углом подъема. Втулка 9 оканчивается фланцем 11 и опирается 25дополнительно на двойной упорный подшипник 12, предназначенный для восприятия осевых нагрузок,Выдвинутая часть штока 3 свободнорасположена внутри винтовой втулки 9. В 30головку 4 штока 3 эапрессован поперечныйпалец 13, оба конца которого лежат в пазах7 и 10.Винтовые пазы 10(фиг,3) нарезаны так,что изменение тангенса угла подъема их 35средней линии вдоль оси втулки описывается уравнениемштока 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 в 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 Х= йсоз р, (г)У=йвпр, (3)е = -егсссб (1 ф), (4) где Х, У - текущие координаты на плоскости, перпендикулярной оси,2 втулки;р - текущий угол, соответствующий дуге проекции паза на указанную плоскость,Иэ определения угла подъема винтовой линии паза 10 т 9с 3 Е Н , 1 (5) дь ) ф )Л ( ) где О Й - длина дуги проекции паза на плоскость ХУ. Переписав уравнение (4) в виде1 ше) и подставив его в уравнение (5), получаем окончательно формулу (1). Как следует иэ (1), в начале (при Е = О) и конце (при Е = 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 90, угловая скорость выходного звена в моменты качала и конца прямолинейного равномерного движенияЗаказ 3395 ВНИИПИ Гос Тираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 роизв ен 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 уравнени- ем гнт 9 у у 1 10 ГФВЯПгде у - угол подъема средней линии винтового паза;Н - длина хода поршня;ф - полный угол поворота втулки;15 й - средний радиус втулки;Е - амплитуда точки винтовой линии наось втулки.