Графопостроитель

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик О П И С А Н И Е ( 1838348ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 1 ееударетвенный квинтет СССР ае лелан нзебретеннй н аткрытнйОпубликовано 15.06.81. Бюллетень Ю 22 Дата опубликования описания 18,06.8 1(54) ГРАФОПОСТРОИТЕЛЬИзобретение относится к приборостроению и может быть использовано для регистрации информации в графическом видена носителе.Известна конструкция двухкоординатного регистрирующего устройства, содержащего планшет, закрепленные на немнаправляюшие, на которых установленыдве взаимно перпендикулярные подвижные штанги с кареткой и пишущим эле 0ментом, установленным на ней, и приводы,соединенные со штангами посредствомтросовой системы11.Недостатками этого устройства являются наличие большого количества15направляюших, сложная тросовая система,большая суммарная масса подвижныхчастей и наличие штанг, которые затрудняют обзор рабочего поля,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является графопостроитель, содержащий планшет с направляющими, траверсу, на которой установлена каретка с регистрирующим органом, и приводы с шаговыми двигателями, на валах которых закреплены барабаны, связанные гибкими элементами с траверсой и кареткой(21.Недостатками известного устройства является невозможность его применения в условиях воздействия повышенных и пониженных температур, а также значительные вибрации в устройстве. Так как пр 1 твод закреплен непосредственно на столе , который обычно изготавливается из легкого сплава и имеет температурные расширения, значительно отличаюшие-. ся от расширения гибкого приводного элемента (троса, ленты), то при изменении температуры приводной элемент либо недопустимо ослабляет, либо натягивается, что приводит к значительной потере точности и работоспособности ( увеличение усилий перемешейия, потере зацепления и т.п.) и увеличению вибрации системы. В известных устройствах необходимо применение редуктора для получения заданного элементарного шага, так3484 10 3 838 как ни один из известных электродвигателей не может обеспечить его получение без редуктора.Редуктор также вносит в систему дополнительные вибрации и нагрузки,Ф1 5 неточности и усложняет конструкцию устройства. Все это снижает качество записи и повышает уровень шума.Бель изобретения - повышение точности записи путем расширения температурного диапазона работы и снижение уровня вибраций в устройстве.Эта цель достигается тем, что в графопостроителе, содержащем планшет с направляющими, траверсу, каретку с ре гистрирующим органом и приводы с щаговыми двигателями, на валах которых закреплены барабаны, связанные гибкими элементами с траверсой и кареткой, на краях планшета параллельно направляю.- 20 щим на двух парах амортизаторов установлены две балки, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения, равным или близким коэФфициенту линейного расширения материала гибкого 25 элемента, на которых жестко закреплен привод траверсы с волновым шаговым электродвигателем, причем один из амортизаторов каждой балки установлен,свободно в направлении движения траверсы, 30 а другой выполнен с регулируемой жесткостью в этом же направлении.На фиг, 1 изображена схема предлагаемого графопостроителя, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1. 35Графопостроитель состоит из планшета 1, выполненного, например, из алюминиевого сплава, по краям которого закреплены направляющие 2 с траверсой 3, на которой установлена каретка 4 с ре гистрируюшим органом. Траверса 3 связана с приводом, содержащим приводные перфорированные ленты 5, которые входят в зацепление с приводными барабанами 6 и опорными роликами 7, Барабаны 45 6 закреплены непосредственно на осях волновых электродвигателей 8, которые установлены на концах стальных балок 9. Балки 9 подвешены на упругих амортизаторах 10 и 11, Жесткость амортиза тора 10 может регулироваться, а амортизатор 11 свободно установлен в неправлении движения траверсы. Оба двигателя 8 соединены между собой валом 12 и сильфонной муфтой 13. Концы лент 5 55 прикреплены к температурному компенсатору, закрепленному на траверсе. Материалы балок и гибкого элемента имеют равные или близкие коэффициенты линейного расширения. Привод каретки не показан (он может быть выполнен аналогичным приводу траверсьУстройство работает, следующим образом,При включении электродвигателей 8поворачиваются барабаны 6 которыетянут ленты 5, При этом оба конца траверсы 3 синхронно перемещаются понаправляющим. 2, а опорные ролики 7свободно вращаются. Колебания от двигателей 8 передаются на балки 9 и гасятся амортизаторами 10 и 11Масса балок 9 выбрана такой, чтобыпри работе двигателей 8 в рабочем диапазоне частот не наблюдалось резонансаи амплитуда колебаний балок была минимальной в области рабочих частот, Уменьшение амплитуды колебаний (повышениеточности регистрации) достигается такжерегулировкой жесткости амортизаторов 10.При изменении температуры окружающейсреды изменяется длина лент 5 (вместес балками 9) и длина планшета 1,Температурные компенсаторы 14служат для компенсации изменения длинылент и балок при изменении температуры(их размеры и материал могут бытьподобраны исходя из конкретных условий).При этом происходит также взаимноесмешение частей амортизаторов 11, закрепленных на балках 9 и на планшете 1.Волновое зацепление в двигателях 8 остается беззазорным.Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность записи за счет расширения температурного диапазона работы устройстваи уменьшения вибрации, так как привод установлен отдельно от планшета набалках, выполненных из такого материала,что и гибкие приводные элементы (ленты), Это обеспечивает минимальную разницу удлинений лент и балок, обеспечивающую работу устройства с заданнойточностью в любом температурном диапазоне,. При этом нагрузки на двигательпрактически не изменяются, а шум уменьшается.Балки расположены параллельно направлению движения траверы, что обеспечиваетих максимальную жесткость в этом направлении и минимальную - в направлении,перпендикулярном движению траверсы.Таким образом, колебания привода практически не влияют на точность регистра, ун. Проектная, 4 ПЛ Патент", г. Ужго 5 83ции н поглощаются амортизаторами, Колебания в направлении движения незначительны, Выбор массы балок позволяетизбежать явления резонанса в системе.Наличие амортизаторов с регулируемой жесткостью в направлении движениятраверсы позволяет максимально уменьшить амплитуду колебаний в этом направлении, а наличие плавающих" амортизаторов предотвращает температурную деформацию устройства и потерю точностиза счет разницы температурных деформаций приводных лент и планшета.Применение волнового шагового электродвигателя (например типа ДВШ-20-0ОСТ 16,0512, 088-75) позволяетцрвыснть виброустойчнвость системы, таккак не нужен редуктор, и угловое положение ротора двигателя, а, следовательно,и приводного шкива, жестко и без зазорафиксируется независимо от температурыокружающей среды. Кроме того, применение этого двигателя значительно упрощает кинематику графопостроителя и повышает точность его работы за счет отсутствия люфтов во всей кинематнческойцепи,Формула изобретенияГрафопостроитель, содержащий планшет с направляюшими, траверсу, на ко 8 348 6торой установлена каретка с регулирующиморганом, и приводы с шаговыми двигате- .лями, на валах которых закреплены барабаны, связанные гибкими элементами страверсой и кареткой, о т л и ч а ю -щ е й с я тем, что, с целью повышенияточности записи путем расширения температурного диапазона работы и сниженияуровня вибрации, на краях планшета па раллельно направляющими и двух парахамортизаторов установлены две балки,выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения, равным илиблизким коэффициенту линейного расшире ния материала гибкого элемента, на которых жестко закреплен привод траверсыс волновым шаговым электродвигателем,причем один из амортизаторов каждой балки установлен свободно в направле-нии движения траверсы, а другой выполнен с регулируемой жесткостью в этомже направлении. Источники .информации,принятые во внимание прн экспертизе 1., Авторское свидетельство СССР Хо 488066, кл, 5 010 9/40, 1973. 2. Гиленко В, Т, и др. Автоматические построители графиков ЦВМ. М"Энергия",1969, с. 18, рис. 2-2 А (прототип).