Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 864435 4"1(22) Заявлено 04.07.79 (21) 2792414/24-07 1)М. Кл Н 02 К 7/06 Н 02 К 49/О аявки йо присоединением рственный комСССРлам изобретени открытийата опубликования описани 5.09 2) АвторизобретенВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯВ ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ т 5 5 Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в линейном приводе с высокими требованиями к динамической и стати 5 ческой точности перемещений и высоким диапазоном скоростей.Известна линейная электромагнитная муфта, имеющая возбудитель, состоящий из двух частей, образующих между собой зазор, в котором перемещается якорь, выполненный в виде замкнутой ленты из токопроводящего материала, натянутой между двумя барабанами, один из которых приводится во вращение двигателем (1.Однако данное устройство, преобразуя вращение ведущего вала приводного двигателя в линейное движение подвижной части привода, не позволяет осуществить изменение направления 2 О движения подвижной части привода с помощью управляющей части индуктора (возбудителя). Для осуществления реверса устройства необходимо изменение направления движения замкнутой ленты (якоря), а следовательно, требуется реверсирование инерционных масс ротора двигателя и двух барабанов. Такое устройство имеет для определенной выходной мощности повышенные габари- ЗО ты, а также не позволяет получить высокую динамическую и статическуюточность, так как имеет нелинейныерегулировочные характеристики. Крометого, при деформации ленты при еедвижении происходят дополнительныепотери мощности, что снижает КПД усройства,Известно также устройство дляпреобразования вращательного движения в поступательное, содержащее приводной двигатель вращательного движения, установленный на каретке, подвижно сопряженной относительно направляющей магнитопровода с якорем,индуктор, закрепленный на каретке скатушкой управления и полюсами (21.Так как для работы данного устройства требуется наличие магнитопровода и якоря в зоне под противополож"но расположенными полюсами, то ширина направляющей - магнитопровода должна быть не менее диаметра полюснойсистемы индуктора. Отсутствие же согласования требуемых выходных характеристик привода. (линейная скорость,ускорение, движущая сила) с распола"гаемыми характеристиками приводногодвигателя (скорость, вращающий мо-.мент, ускорение) приводит к недоис 8644355 10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 пользованию приводного днигателя и завышению общего веса и габаритов устройства.Цель изобретения - уменьшение массы и габарита магнитопровода с якорем, а также приводногО двигателя. Эта цель достигается тем, что на подвижной каретке установлен второй индуктор, причем каждый из индукторов содержит магнитопроводящее ярмо, выполненное в виде замкнутых между собой по одному из торцов двух концентрических втулок, между которыми установлена катушка управления, соосно расположенный внутри ярма хвостовик, один иэ концов которого заканчивается радиально расположенными полюсами, обращенными к якорю, между которыми с немагнитными зазорами установлены полюса, обращенные одним концом к якорю, а другим к торцу внешней втулки ярма, при этом другой конец хностовика связан с валом приводного двигателя через редукторную, например, шестеренчатую передачу, а оси индукторон расположены по разные стороны от направляющей - магнитопровода.На фиг.1 изображено устройство, общий вид, разрез, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Устройство состоит из направляющей - магнитопронода 1, подвижно сопряженного с кареткой 2, на которой укреплен приводной двигатель 3. На валу 4 приводного двигателя 3 закреплена шестерня 5, находящаяся н зацеплении с шестернями 6 и 7, жестко укрепленными на хвостовиках 8 и 9 соответствующих индукторов 10 и 11. Каждый из двух идентичных индукторов 10 и 11 содержит для проведения магнитного потока магнитопроводящее ярмо 12, выполненное в виде двух соосных с хвостовиком 8 концентрических втулок 13 и 14, замкнутых между собой по одному из торцов, и катушку 15 управления. Концы хвостовиков 8 и 9 выполнены в виде радиальных полюсов 16, обращенных к якорю 17, выполненному в виде токопроводящей пластины, жестко укрепленной на направляющей - магнитопроводе 1 по всей ее длине. Между полюсами 16 с помощью вкладышей 18 из немагнитного материала жестко укреплены полюса 19, обращенные одним концом к якорю 17, а другим - к торцу внешней втулки 13 ярма 12. При этом полюса 16 и 19 образуют систему чередующихся и разнополяриых полюсов, Для обеспечения противоположного движения систем полюсон 16 и 19 двух индукторов 10 и11, в зоне направляющей - магнитопровода 1 оси индукторов расположены по разные стороны от направляющей 1.Устройство работает следующим образом. Приводной двигатель 3 вращает с помощью шестереч 5-7 в противоположные стороны хвостовики 8 и 9 с полюсами 16 и 19 индукторов 10 и 11. При протекании тока в катушке 15 управления (индуктора 10) образуется магнитный поток, замыкающийся через магнитопроводящее ярмо 12, воздушные зазоРы д и д полюса 19, направляющую - магнитопровод 1, полюса 16 и хвостоники 8. При вращении полюсов 16 и 19 магнитные силовые линии пересекают якорь 17, наводя в нем вихревые токи. Последние, взаимодействуя с движущимся магнитным полем, создают движущую силу. Так как ось полюсов 16 и 19 индуктора 10 вынесена за направляющую - магнитопровод 1 с якорем 17 и при этом с якорем 17 взаимодействует лишь часть полюсов, то образуется тангенциальная движущая сила Г, направленная вдоль направляющей - магнитопровода 1. Аналогичным образом происходит формирование силы Г на другом индукторе 11, направленной н противоположную от Г сторону.При нключении катушек по балансной схеме с "нулевыми" токами равнодействующая сила и скорость на каретке 2 пропорциональны разнице токов,протекающих в катушках управленияиндукторов 10 и 11, обеспечивая линейность характеристик устройства. Требуемая ширина направляющеймагнитопровода в предлагаемом устройстве более чем н два раза меньше,чем в известном при равной мощности. Таким образом, вес предлагаемогоустройства также более чем и дна раза меньше, чем у иэвестногр. Кромезначительного выигрыша н нысокогабаритных показателях, наличие редукции в предлагаемом устройстве н отличие от известного позволяет согласовать требуемые скорости и движущиесилы на каретке с располагаемыми моментами и скоростями приводного двигателя, т.е. полностью использоватьпоследний по мощности. При установкевысокооборотного двигателя (с располагаемой скоростью, превышающей требуемую ) с соответствующей редукцией, существенно уменьшится нес приводного днигателя, так как нес высокооборотного двигателя меньше низкооборотного той же мощности,формула изобретения Устройство для преобразования вращательного движения н поступательное, содержащее приводной двигатель вращательного движения, установленный на каретке, подвижно сопряженной относительно направляющей магнитопронода с якорем, индуктор, закреп"Патент", ул.Проектная,4 лиал П Ужгор иг. ленный на каретке с катушкой управления и полюсами, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью уменьшениямассы и габарита эа счет уменьшенияширины направляющей - магнитопроводас якорем, на подвижной каретке установлен второй индуктор, причем каждыйиз индукторов содержит магнитопроводящее ярмо, выполненное в виде замкнутых между собой по одному из торцов двух концентрических втулок, между которыми установлена катушка управления, соосно расположенный внутри ярма хвостовик, один из концов которого заканчивается радиально расположенными полюсами, обращенными кякорю, между которыми с немагнитными зазорами установлены полюса, обращенные одним концом к якорю, а другимк торцу внешней втулки ярма, при этомдругой конец хвостовика связан с валом приводного двигателя через редукторную, например, шестеренчатую передачу, а оси индукторов расположеныпо разные стороны от направляющеймагнитопровода. 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2278193,кл. Н 02 К, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2584245/24-07,кл. Н 02 К 7/06, 1978,3