Устройство для передачи силовых нагрузок

(22) Заявлено 17.07.72 (21) 1810346/28с присоединением заявки МеГосударственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИЛОВЫХ НАГРУЗОК Изобретение относится к устройствам, предназначенным для передачи заданной по величине силовой нагрузки, и может найти применение в машиностроении, строительстве, военном деле, и кроме того, например, в системах нагрузки ручных машин строго регламентируемой силой.Известны пневматические и грузопружпнные устройства, предназначенные для передачи силовых нагрузок. К ним относятся пневматический податчик стенда для измерения вибрации рубпльных молотков, содержащий цилиндрический корпус, поршень, рабо 1 ееее полости 1.Недостатками таких устройств являются: наличие неконтролируемого и существенного трения между штоком и корпусом стенда (в пневматических, а также гидравлических по- датчиках этот недостаток усугубляется повышенным трением в уплотнениях), а также неконтролируемое количественное влияние инертной массы груза и пружин в грузовых и грузопружинных податчиках, в результате чего передача такими устройствами заданной силовой нагрузки с количественно определенной точностью затруднена.Известно и другое устройство для передачи силовых нагрузок, содержащее цилиндрический корпус, полости, заполняемые жидкостью, и расположенные в корпусе рабочий элемент, состоящий из поршня и штока сосферическим торцом, и кольца, взаимодействующие со штоком 121.Однако в известноле устройстве величина5 трения между штоком и цилиндром, количественная сторона которой практически нсподдается учету, изменяет характер воздействия устройства на объем и в том случае,когда этот Объее;т явес ручееои машеееео 1 е,10 ееапример пнсвмомолотком.Целью изобретения является снижение сплтрения при передаче нагрузок.Для этого в предлагаемом устройстве рабочий элемент выполнен составным, сопря 15 женным по месту стыка поршня ее штока, вкорпусе в надпоршневом пространстве выполнено отверстие для подачи газообразнойсреды, а поршень снабжен внутренним плунжером, размещенным в его полости, запол 20 няемой смазочным материалом, и каналампдля истечения этого материала в зазор между поршнем и корпусом под воздействиемвпутреннеео плунжера, движущегося прп повышении давления в надпоршневом про 25 странстве, а на расстонпп, близком к макси:,еальной величине хода штока, в корпусевыполнены направляющие кольца, ширинакоторых выбрана возможно малой пз условияустранения фрикционпой связи прп передаче30 силовых ееагрузок, 5426405 10 15 На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.В корпусе 1 рабочий элемент 2 состоит из поршня 3 и штока 4 с закрепленными торцами, Во внутренней части корпуса 1 выполнены направляющие кольца 5 и 6, Во внутренней полости поршня 3 размещен плунжер 7, образующий с поршнем полость 8, заполняемую предварительно смазочно-уплотняющим материалом, В боковых стенках поршня выполнен канал 9, сообщающий полость 8 с распределительной канавкой 10, выполненной па наружной поверхности поршня,Поршень 3 разделяет внутреннюю полость корпуса на две части - заднюю полость 11, периодически соединяемую через отверстие 12 либо с магистралью сжатого воздуха, либо с атмосферой, и переднюю полость 13.На корпусе 1 установлен цилиндр 14 с уплотнениями 15, имеющий возможность перемещения вдоль корпуса. На цилиндр 14 навернута гайка 16, которая может контактировать с буртиком 17 штока, являясь ограничителем хода штока с одной стороны и звеном возврата штока в верхнее положение.Устройство работает следующим образом.В исходном положении рабочий элемент находится в крайнем заднем положении, При подаче сжатого воздуха через отверстие 12 в полость 11, рабочий элемент перемещается вперед до упора в объект воздействия (на чертеже не показан), после чего передает ему усилие, созданное давлением сжатого воздуха в полости 11, действующим на задний торец поршня 3. При этом плунжер 7 под действием сжатого воздуха в полости 11 сжимает смазочный материал в полости 8, осуществляя тем самым его подачу через канал 9 в распределительную канавку 10, что обеспечивает одновременно смазку сопрягающихся поверхностей корпуса и поршня тонким слоем и уплотнение зазора между ними,Под действием поршня 3 шток 4 перемещается в направляющих кольцах 5 и б, Ширина направляющих колец выбрана таким образом, чтобы практически исключить фрикционную связь между рабочим элементом и корпусом за счет уменьшения площади контакта.Выполнение рабочего элемента составным, обеспечивающим контакт его составных час 20 25 30 35 40 45 50 тей только через торцы, один из которых закруглен, исключает возникновение вследствие перекосов радиальных реакций в опорах, и соответственно, сил трения, вызванных нормальным давлением к поверхности трения.Таким образом, передача усилия давления сжатого воздуха, действующего в полости 11, количественный контроль которого с помощью образцовых манометров обеспечивает точность не хуже 0,4%, осуществляется практически без потерь, что с запасом обеспечивает суммарную точность контроля усилия нажатия.После окончания заданного воздействия, соответствующего давлению сжатого воздуха в полости 11, полость 11 сообщается с атмосферой до следующего цикла нагружения. Далее цикл работы повторяется. ф ор мул а изобретенияУстройство для передачи силовых нагрузок, содержащее цилиндрический корпус, полости, заполняемые жидкостью, и расположенные в корпусе рабочий элемент, состоящий из поршня и штока со сферическим торцом, и кольца, взаимодействующие со штоком, о т л и ч а ющее ся тем, что, с целью снижения сил трения при передаче нагрузок, рабочий элемент выполнен составным, сопряженным по месту стыка поршня и штока, в корпусе в надпоршневом пространстве выполнено отверстие для подачи газообразной среды, а поршень снабжен внутренним плункером, размещенным в его полости, заполняемой смазочным материалом, и каналами для истечения этого материала в зазор между поршнем и корпусом под воздействием внутреннего плунжера, движущегося при повышении давления в надпоршневом пространстве, а на расстоянии, близком к максимальной величше хода штока, в корпусе выполнены направляющие кольца, ширина которых выбрана возможно малой из условия устранения фрикционной связи при передаче силовых нагрузок.Источники информации, принятые во внимание при эксгертизе:1. Сб. известия Томского политехнического инсппута, том 129, 1965 г., Томск, стр. 86.2, Судакевич Д. И, и др. Справочник по механизированному ручному инструменту, 1961 г., стр. 302.Редакто ристо Тираж 1124 ПодпнсноСовета Министров СССРоткрытийкая наб., д. 4/5 аказ 375 16 НИИП Типография, пр. Сапунова,Изд. М 105Государственного комитета по делам изобретений3035, Москва, Ж, Рауш орректор Л Денискин