Шаговый двигатель отруцкого

645663 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) ъй В 111 Й КОМИТЕТМ И ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ СССР ПИСАН ИЗОБ Т И кии ОГО мани- Цель ьной овый влен- ющую об Я Ь игВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 130307, кл. Г 15 В 7/02, 1959.(54) ШАГОВ ЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ОТРУЦК(57) Изобретение м,б. использовано впуляторах промышленных роботов.изобретения- повышение КПД и уделмассовой энергоотдачи двигателя. Шагдвигатель содержит корпус 1, устаноную в нем оболочку 2 взаимодейству Из ретение относится к машиностроению, в частности к исполнительным механизмам, и может быть использовано как силовой привод в манипуляторах промышленных роботов.Целью изобретения является повышение КПД и удельной массовой энергоотдачи двигателя.На фиг, 1 представлен шаговый дв а тель, общий вид; на фиг, 2 - положение двигателя при подаче в него рабочей среды; на фиг, 3 - то же, но при сбросе рабочей среды,Шаговый двигатель (фиг, 1, 2,3) содержит корпус 1, установленный в нем силовой элемент, выполненный в виде оболочки 2 направленной деформации, один торец 3 которой закреплен на корпусе, а другой торец 4 установлен с воэможностью взаимос пружиной 5 и фрикционным устройством захвата включающим цилиндрический корпус 6, тормозные башмаки 7, внешняя грань 8 которых выполнена с уклоном к оси выходного звена 9 с возможностью взаимодействия с конусным кольцом 10. За счет применения оболочки 2 направленной деформации с гиперболической силовой характеристикой и выбором величины шага перемещения в пределах 0 - 20 мм более чем на порядок повышается развиваемое усилие, Использование самотормозящего фрикционного устройства захвата обеспечивает автоматически фиксацию выходного звена 9 в случае аварийного прекращения подвода рабочей среды. 4 з,п,ф-лы, 3 ил. деиствия с пружинои 5 и фрикционным устройством захвата, включающим цилиндрический корпус 6, тормозные башмаками 7, внешняя грань 8 которых выполнена с уклоном к оси выходного звена 9 с воэможностью взаимодействия с конусным кольцом 10, связанным посредством тяг 11 с торцом 4 оболочки 2;Тяга 11 снабжена гайками 12, а тормозные башмаки 7 подпружинены в радиальном направлении в сторону от центра плоской пружиной (на чертеже не показана), фрикционное устройство выполнено самотормозящимся, а оболочка 2 - с сопротивлением деформации удлинения в меридиальном направлении, Причем оболочка с такими свойствами может быть выполнена по крайней мере двумя способами. В первом случае оболочка выполнена изэластомера с конструкционной анизотропией механических свойств путем армирования кордом таким образом, что модуль упругости материала в меридиальном направлении превышал модуль упругости в паралелльных направлениях, Во втором случае оболочка 2 выполнена иэ гибкого материала в виде концентрично расположенных труб 13, 14, при этом наружная стенка (не чертеже не показана) оболочки выполнена гофрированной в меридиальном направлении, а внутренняя стенка - гофрированной по спирали с шагом как у пружины.Внутренняя поверхность 15 корпуса и внешняя поверхность 16 фрикционного устройства выполнены концентрично сопряженными, а оболочка 2, пружина 5 и выходное звено 9, в данном случае шток, размещены коаксиально фрикционному устройству. Оболочка через распределитель 17 подключается к атмосфере, либо к источнику сжатого воздуха (на чертеже не показан). Пружина 5 предварительно сжата и потому, воздействуя на конусное кольцо 10, она развивает от отношению к выходному звену 9 как осевое усилие, так и радиальное усилие, приложенное к тормозным башмакам 7. Причем угол наклона к оси звена 9 грани 8 тормозных башмаков выбран иэ расчета, чтобы сила приема сцепления тормозных башмаков со звеном превышала осевую силу, приложенную пружиной 5 через конусное кольцо 10 и тормозные башмаки к корпусу 6.Шаговый двигатель работает следующим образом.При подаче сжатого воздуха через распределитель 17 в оболочку 2 произойдет увеличение поперечных и уменьшение продольных размеров оболочки с совершением работы против внешних сил, приложенных к торцу 4.В результате первой фазы перемещения в сторону торца 3 произойдет сжатие пружины 5, выключение самотормозящего фрикционного устройства и выбор зазора д между гайками 12 и корпусом 6.В результате второй фазы перемещения торца 4 оболочки 2 в том же направлении произойдет дополнительное сжатие пружины 5 и перемещение с названными деталями еще и цилиндрического корпуса 6 с тормозными башмаками 7.Таким образом, в результате двух фаз перемещения происходит выключение самотормоэящего фрикционного устройства и его перемещение в осевом направлении относительно неподвижного выходного звена 9 и корпуса 11 в сторону торца 3, сопровож даемое накоплением энергии в пружине 5. Далее через распределитель 17 оболочка 2 сообщается с атмосферойсжатая пружина 5, распрямляясь, сдвинет конусное кольцо 10 относительно неподвижного корпуса 6 и тормозных башмаков 7.В течение третьей фазы происходит фиксация фрикционного устройства на выходном звене 9, а в течение четвертой фазы распрямление пружины 5 будет сопровож 510 даться перемещением выходного звена 9 относительно корпуса. Перемещение будет продолжаться до тех пор, пока оболочка 2 не примет первоначальную форму, а рассто 15 яние между торцами 3, 4 увеличится до,максимального, После чего подается новая порция сжатого воздуха в оболочку 2 и четырехтактный цикл повторяется с той лишь разницей, что после выключения в первой 20 фазе самотормозящего фрикционного устройства захвата выходное звено 9 будет двигаться по инерции относительно неподви)кного направляющего корпуса,Суммарная величина перемещения вы 25 ходного звена зависит от количества переключений распределителя 17 и обьема сжатого воэуха, поступающего через него. Если прекратить импульсную подачу сжатого воздуха и соединить оболочку 2 с атмосферой, произойдет торможение и позиционирование выходного звена, Подачей единичной порции сжатого воздуха в оболочку достигается свободное перемещение выходного звена относительно корпуса,Технико-экономическая эффективность отиспользования предложенногодвигателя заключается в расширении области применения путем увеличения развиваемого усилия и экономии рабочей среды,Формула изобретения 1. Шаговый двигатель, содержащий корпус, установленный в нем силовой элемент, управляемый фрикционный захват и выходное звено, при этом силовой элемент выполнен в виде оболочки направленной деформации, один торец которого закреплен на корпусе, а другой установлен с возможностью взаимодействия с пружиной и фрикционным устройством захвата, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и удельной массовой энергоотдачи двигателя, фрикционное устройство выполнено самотормоэящимся, а оболочка - с сопротивлением деформации удлинения в мери 4550 55 30 35 40 диальном направлении, причем оболочка соединена с пружиной и фрикционным устройством с воэможностью раэмыкания силовой связи между последними,2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутренняя поверхность корпуса ивнешняя поверхность фрикционного устройства выполнены концентрично сопряженными, а силовой элемент, пружина и выходное звено, выполненное в виде штока, размещены коаксиально фрикционному ус тройству.3. Двигатель по пп, 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что оболочка выполнена в виде концентрично расположенных труб, 10 4.Двигатель по пп. 1-3, отл ича ю щи йс я тем, что стенки оболочки выполнены из эластомера с анизотропией механических свойств материала.5. Двигатель по пп, 1-4, отл ич а ю щи йс я тем, что наружная стенка оболочки выполнена гофрированной в меридиальном направлении, а внутренняя стенка - гофрированной по спирали с шагом как у пружины,1645663Составитель В. Коваль Редактор Н. Народная Техред М,Моргентал Корректор И. Муска Заказ 1550 Тираж 392 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101