Пружинный механизм

,В, Верховский, А,А, Жеребцои Л,Н. Петров 71) Заявитель Московское высшее техническое училище им, Н,Э. Баумана 54) ПРУЖИННЬЙ МЕХАНИЗМ зоб ние относится к м может быть исполь шиноовано,усттроениаприме роист ляпромы Известен уравновешивающии механизм с противовесами для устройствавертикального перемещения 11.Недостаток такого механизма - зночительная инерционность, ухудшающаяего динамические характеристики,Наиболее близким к изобретениюявляется пружинный механизм, преимуественно для уравновешивания уст 15ройств вертикального перемещения,содержащий установленные один в другомнеподвижное и подвижное звенья,закрепленную на одном из них однимконцом пружину, закрепленный на этомже звене поворотный блок, гибкий элемент, охватывающий блок и соединенный со свободным концом пружины, иопорный элемент. а естного устроиств конструкции, а арабана, выполнен имеда, сложна техя сложность вая часть б спирали Арх являе к я щ ологич Цельпрощение конзобретен У у ся замеханизм достигае ружинном ленные о нная цель т того, что о в д звень одержащем устаноом неподвижное и одвижн х одним й на эт ном и крепленную на нцом пружину,репленн для уравновешивания вертикального переме ленных роботах и ман Поворотныи блок в известном меха низме выполнен в виде частей, одна из которых цилиндрическая, а другая - кулачковая, выполненная, например, по спирали Архимеда. Гибкии элемент также выполнен из двух частей, каждая из которых закреплена соответственно на цилиндрической и кулачковой частях блока. Кулачковая часть блока является как бы опорным элементом 2.Недостатком изв(6) 3же звене поворотный блок, гибкий элемент, охватывающий блок и соединенный одним концом со свободным концом пружины,. и опорный элемент, опорный элемент выполнен в виде рычага, шарнирно связанного со звеном, на котором закреплен поворотный блок, и со свободным концом гибкого элемента, другое звено выполнено с направляющей, с которой через ролик взаимодействует свободный конец рычага.На фиг. 1 изображен пружинный механизм, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг,.Механизм содержит установленные одно в другом неподвижное звено подвижное звено 2, шарнирно связанный с подвижным звеном рычаг 3, являющийся опорнь 1 м элементом, пружину 4 и поворотный блок 5, закрепленный на звене 2. Гибкий элемент б соединен одним концом с пружиной 4, охватывает блок 5 и шарнирно соединен с рычагом 3. На свободном конце рычага 3 установлен ролик 7, опирающийся на прямолинейную направляющую 8, которая выполнена на неподвижном звене 1, Крепление пружины 4 к подвижному звену 2 осуществимо с помощью винта 9 и гаек 10. В рабочем положении прямолинейная направляющая 8 должна быть ориентирована перпендикулярно вектору силы тяжести, В этом положении величина опорной реакции Р, действующей со стороны направляющей 8 на ролик 7, равна весу подвижного звена с нагрузкой и пружинным уравновешивающим механизмом, и направлена вверх перпендикулярно этой направляющей. Крутящий момент на рычаге 3 относительно точки Д от действия силы Р направлен против часовой стрелки.М, =Рг з 1 пЖ, (1) где Г - СД - расстояние от оси поворота рычага 3 до осиролика 7;сС - угол поворота рычага3 от вертикали ДЕ.Крутящий момент на рычаге 3 от действия силы деформации пружины М= (Ь, (2) сила деформа ц ии и ружи ны;плечо действия этой силыотносительной точки Д. ф Для пружины постоянной жесткостигде 2 - жесткость пружины;Ъ - деформация пружины.Величину деформации пружины принимают равной расстоянию от точки В до точки Е - точки касания гибкого элемента 6 с блоком 5. Натяжением пружины посредством винта 9 и гайки 10 этого всегда можно добиться.Величина деформации Я и плечо действия силы 11 выражаются через конструктивные параметры механизма уравновешивания следующим образом: ВЕ = а соя(3 + Ь соя(4)1 = а я 1 п 3= Ь Б 1 п(5) где а = ВД - расстояние от оси поворота рычага 3 до осишарнирного соединениягибкого элемента 6 срычагом 3;Ь = ДЕ - расстояние от оси поворота рычага 3 до точки касания гибкого элемента 6 с роликом;и- углы, образованные соответственно отрезкамиа и Ь с осью гибкогоэлемента,Тогда с учетом (3), (4) и (5) уравнение (2) примет вид Из сравнения (1) и (6) видно,40 что отношение М,2 аЪ Р =соп 1, (7) Мк Рт т,е. не зависит от переменной с, Из (7)видно, что, меняя конструктивные параметры а, Ь,, можно с помощью одной и той же пружины жесткости 2 уравновесить различные грузы Р.Пружинный механизм, состоящий из пружины, троса, блока и рычага с роликом, может быть установлен и на неподвижном звене, в этом случае прямолинейная направляющая должна быть выполнена на подвижном звене.Использование предлагаемого механизма позволяет получить уравновешивающие подвижной секции с по932005 формула изобретения 0 оставитель А. Машкинехред Т, Маточка Коррект едактор Рошк Власен Тираж 981 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 035, Москва, Ж, Рауаказ 3703/45 дписноеета СССР коми от ытии аб.,/5 ска илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектн 5мощью более простой и технологически менее сложной конструкции. Пружинный механизм, преимущественно для уравновешивания устройств вертикального перемещения, содержащий установленные одно в другом неподвижное и подвижное звенья, закрепленную на одном из них одним кон" цом пружину, закрепленный на этом же звене поворотный блок, гибкий элемент, охватывающий блок и соеди ненный одним концом со свободным концом пружины, и опорный элемент,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,целью упрощения конструкции, опорный элемент выполнен в виде рычага,шарнирно связанного со звеном, накотором закреплен поворотный блок, исо свободным концом гибкого элемента, другое звено выполнено с направляющей, с которой взаимодействуетсвободный конец рычага,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 1 т 3261480,кл. 214-1, 1961,2. Авторское свидетельство СССР1 529074, кл, В 25 .7 17/00, 1974