Механизм преобразования вращательного движения в возвратно поступательное

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1810680 А 1 5/ 51)5 Г ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛ АВТОРСКОМУ С У острое- реобрания в т быть унжервляется можнони(56) Авторское свидетельство СССР М 121629, кл, Р 16 Н 25/20, 1969.(54) МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВОЗВ НО-ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ(57) Изобретение относится к машин нию; а именно к устройствам для и зования вращательного движе возвратно-поступательное, и може использовано в качестве привода пл ного насоса. Целью изобретения я расширение кинематических воз Изобретение относится к машиностроею, а именно к устройствам для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное движение, и может быть использовано в приводах плунжерного скважинного насоса,Целью изобретения является расширение кинематических возможностей, повышение плавности движения и нагрузочной способности.На фиг,1 изображен предлагаемый механизм; на фиг.2 - разрез А - А на фиг,1 при шаге винтовой канавки, равном нулю; на фиг.3 - разрез Б - Б на фиг.2; на фиг.4 - параллелограммный механизм с блоком роликов; на фиг.5 - вид В на фиг.4.Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное стей, повышение плавности движения и нагрузочной способности, Для этого внутреннее звено 4 выполнено в виде двух параллельных одно другому коромысел, установленного с возможностью перемещения водила, Внешнее звено выполнено в виде по крайней мере трех параллельных одна другой. планок, установленных с возможностью дискретного перемещения в осевом направлении, и упругих разрезных колец, установленных с постоянным шагом. При вращении звена в зависимости от образованной кольцами канавки внешнее звено находится в покое, перемещается вверх и вниз, Перемещением планок производится изменение шага канавки и тем самым изменяются скорость и направление звена. 5 ил. содержит корпус 1 с направляющими 2: в котором находится внешнее звено 3 и взаимодействующий с ним внутреннее звено 4. Внешнее звено 3 состоит из упругих колец 00 5, установленных с определенным шагом в - а пазах 6 планок 7, 8, 9, 10 и 11, статора 10. С) Кольца 5 имеют разрез 13 и стыки их уста- , новлены в пазах планки 8 и 9, С канавками Ср 14 внешнего звена 3, образованными кольцами 5, взаимодействуют ролики 15 внутреннего звена 4. Внутреннее звено 4 состоит из водила 16, установлен н ых на нем с возможностью качания в плоскости оси его вращения коромысел 17, стоек 18, соединенных с последними шарнирами и образующие вместе с ними параллелограммный механизм, и роликов 15, установленных с возможностью качания на пальцах 20 стой 1810680ки 18. При этом ось пальца 20 направлена радиально оси вращения внутреннего звена 4, Внутреннее звено 4 соединено в одном варианте жестко, а в другом - подвижно с ведущим валом 21.Планки 8 и 9 через тяги 22 и 23 соединены с дискретным приводом 24, в качестве которого может быть применен, например, линейный электромагнитный привод соленоидного типа, управляемый внешними импульсами или аналоговыми сигналами (э также встроенными конечными включателями). Пульт управления на рисунке не показан, Тяги 22 и 23 взаимодействуют с устройством 25 (например, шестерня с зубчатыми рейками, закрепленными к тягам 22 и 23) для их синхронного дискретного перемещения во взаимопротивоположном направлении каждый раз на величину шага друг относительно друга,В другом варианте исполнения внутреннего звена (фиг.4) ролики 26 установлены в блоке 27, цапфа 27, цапфа 28 которого установлена с возможностью ограниченного качания в отверстии стойки 29 параллелограммного механизма.Механизм может быть выполнен также в варианте совершения.Механизм работает следующим образом.Привод 24, например шаговый двигатель, управляемый от пульта с программным устройством, обеспечивающий с помощью устройства 25 дискретное перемещение планок 8 и 9 во взаимопротивоположном направлении каждый раз на величину одного шага С друг относительно друга относительно статора - на величину 1/2), замыкает стыки колец 5 в определенном положении, например, образуя правую или левую винтовую канавку одноэаходную с шагом т, двухзаходную с шагом 2 с и т.д. или кольцевую канавку с шагом, равным нулю, Количество возможных заходов винтовой канавки, которые могут образовать упругие кольца 5, зависит от геометрических размеров внешнего звена: диаметров и толщины кольца, шага их размещения и т.д. При этом стойка 11 неподвижна в статсре 12, а планки 7 и 10 каждый раз перемещаются относительно статора 12 нэ величину 1/4 - т соответственно в направлении перемещения планки 8 и 9. Ролики 15, установленные симметрично нэ, стойках 18 параллелограммного механизма также перемещаются во взаимйопротивоположных направлениях, соответственно, на величину 1/2- с, и т.ди качаясь на пальцах 20, меняют угол наклона в соответствии с углом50 55 правления, при преодолении которых ролики подвергались бы ударам, Это позволяет также улучшить динамическую характеристику и тем самым повысить долговечность механизма.Выполнение канавок с помощью тонких . упругих колец и отсутствие пересекающихся винтовых канавок правого и левого направлений дает конструктивную возможность уменьшить шаг однозаходной винтовой канавки, что в свою очередь позволяет . подъема винтовой канавки, образованной кольцами 5.При вращении внутреннего звена 4 взависимости от образованной кольцами 5 5 канавки 14, внешнее звено может находиться в покое, перемещаться вниз и вверх. Перемещением планок 8 и 9 с помощью привода 24 производится изменение шага канавки и тем самым, скорости и направле ния движения внешнего звена 3.Например, для получения возвратнопоступательного движения, близкого к синусоидальному, при вращении внутреннего звена, дискретно перемещая планки 8 и 9 во 15 .вэаимопротивоположных направлениях, канавки с шагом, равным нулю, преобразуют канавку с шагом 1,потом 2 1 и т,д., достигая максимально допустимого шага и заходов винтовой канавки или скорости, требуемой 20 рабочему органу. При этом внешнее звено 3перемещается относительно корпуса 1 со скоростью О, пт, 2 м и т.д., где и - число оборотов ведущего вала 21. При приближении роликов, 15 к концу внешнего звена, последовательно уменьшая шаг винтовой канавки, преобразуют ее в кольцевую канавку, Через некоторое время, также дискретно перемещая планки 8 и 9, последовательно образуют винтовую канав ку другого направления с шагом, 2 и т.д, Приэтом внешнее звено перемещается в обратном направлении соответственно со скоростью пт, 2 щ и т,д, Возможность такого изменения шага винтовой канавки позволя ет изменять длину хода, скорость возвратно-поступательного движения внешнего (ведомого) звена, останавливать его в нужной точке на.необходимое время, т.е. сообщать ему требуемое рабочему органу 40 движениепо запрограммированному сложному закону. Это сильно расширяет кинематические воэможности механизма.Уменьшение скорости поступательногодвижения при приближении к точке оста 45новки или изменении направления движения улучшает динамическую характеристику механизма,Внешнее звено не имеет пересекающиеся винтовые канавки правого и левого на 1810 б 80уменьшить передаточное отношение (в данном случае отношение длины хода ведомого звена за один оборот ведущего) механизма. Это также улучшает динамическую характеристику и расширяет кинематические возможности механизма.Взаимодействующая с роликами часть внешнего звена состоит из простых в конструктивном .отношении и технологических колец, установленных в пазах стоек, Такое выполнение ее повышает технологичность изготовления механизма практически с любой длиной хода, что в свою очередь, расширяет его кинематические возможности,Внутреннее звено может содержать большое количество симметрично размещенных роликов или блоков роликов, одновременно взаимодействующих с канавками внешнего звена. Это во много раз повышает нагрузочную способность механизма.ф о р мул а и э о бр ете н и я Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, содержащий корпус, ведущий вал, соединенное с ним внутреннее звено, установленное в корпусе внешнее звено, соосное с внутренним звеном, и ролики, размещенные между внутренним и внешним звеньями, установленные каждый с возможностью вращения и поворота вокруг рзди альной оси, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения кинематических воэможностей, повышения плавности движения и нагрузочной способности, внутреннее звено выполнено в виде двух параллельных 10 одно другому коромысел, установленного свозможностью осевого перемещения водила, связанного шарнирно с каждым из коромысел, и двух связанных шарнирно с соответствующими коромыслами парал лельных стоек, внешнее звено выполнено ввиде по крайней мере трех параллельных одна другой планок, установленных с возможностью дискретного перемещения в осевом направлении друг относительно дру га, и упругих разрезных колец, установленных последовательно с постоянным шагом и каждое с возможностью поворота в плоскости своей оси, при этом концы колец размещены в соответствующих планках, а 25 ролики установлены на стойках и предназначены для взаимодействия с торцами ко лец.