Ограничитель вращения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЪСТВУ.Кочегаро Бюл. Ров и С.Н088. 8.)кое свидетеО 05 6 5/00 льство СС 1971 чаюью улуч- актеристановле" дополни котором ю вращеавличес-,СЮ (Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54)(57). ОГРАНИЧИТЕЛЬ ВРАЩЕавт,св. М 382084, о т л ищ и й с я темчто, с целщения эксплуатационных хартик ограничителя, в нем усны соосная основной втулкетельная втулка, стакан, вконцентрично с возможностния размещены втулки, гидр кие катаракты, состоящие из гидравлических камер, размещенных напротивоположных концах стакана,неподвижных упоров, размещенныхв гидравлических камерах катарактов,и упоров, размещенных .на втулкахв гидравлических камерах катарактов между неподвижными упорами,причем цилиндрические поверхностивтулок между упорами выполнены экс-,центричными, а также торсион, выполненный в виде открытого цилиндра с двусторонними в поперечнойплоскости радиальными прорезями,соседние пары которых расположеныво взаимно перпендикулярных плоскостях, и закрепленный периферийнымиучастками цилиндра на втулках внут-ри стакана.10 На фиг.1 изображен предложенный ограничитель вращения, продольный разрез; на фиг.2 -4 - то же, поперечный разрез; на фиг.5 - торсион, примененный в данном ограничителе вращения,(фиг.2-5 даны в увеличенном масштабе по отношению к фиг.1).Ограничитель вращения содержит основную втулку 1 с расположенным внутри нее валиком 2, втулка 1 вы полнена с пазом 3, а валик 2 - с винтовым пазом 4, в месте пересечения которых установлен шарик 5, 60 на валике 2 установлены две шпонки б и 7 (шпонка 7 расположена с обратйой стороны валика и поэтому изображена пунктиром), ограничивающие переМещение шарика 5, дополни Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов механических системах управленияи автоматического регулирования для,механического ограничения поворотана границах рабочего угла подвижного элемента,По основному авт.св. Ф 382084известен ограничитель вращения, со"держащий втулку, с расположеннымвнутри нее валиком, втулка и валиквыполнены с пересекающимися паза,ми, в месте пересечения Которых установлен шарик 13.Недостатком известного ограничителя вращения является то, что приповороте объектов большой массы. в нем развиваются значительные повеличине динамические ударные нагрузки в момент соприкосновенияшарика с упоромограничивавицим,вращение.Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик.Поставленная цель достигаетсятем, .что в ограничителе установлены соосная основной втулке дополнительная втулка, стакан, в которомконцентрично с возможностью вращения размещены втулки , гидравлические катаракты, состоящие из гидравлических камер; размещенных напротивоположных концах стакана, не. подвижных упоров, размещенных вгидравлических камерах катарактов,и упоров, размещенных на втулкахв гидравлических камерах катарактов.между неподвижными упорами, причемцилиндрические поверхности втулокмежду упорами выполнены эксцентричными, а также торсион, выполненный 40в виде открытого цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными прорезями, соседние парыкоторых расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, и закрепленный периферийными участкамицилиндра на втулках внутри стакана. тельная втулка О, соосно установленная с втулкой 1, имеет паз 9 идентичный пазу 3. Пазы 3 и 9 расположены соосно. Стакан 10 внутри которого расположены с возможностьювращения втулки, 1 и 8, два лопастных гидравлических катаракта 11и 12, неподвижные упоры 13 и 14 которых соответственно выполнены напротивоположных концах стакана 10,а взаимодействующие с ними подвижные упоры (лопасти) 15 и 1 б - навтулках 1 и 8 соответственно, цилиндрические поверхности 17.и 18втулок 1 и 8 соответственно, расположенные между лопастями 15 и 16гидравлическихкатарактов 11 и 12,соответственно выполнены эксцентричными (для наглядности см. разницумежду зазорами К, и д", а такжесР 3 и д); ограничител 1 вращенияснабжей торсионом 19, выполненнымв виде открытого тонкостенного цилиндра с двусторонними в поперечной плоскости радиальными прорезями 20 и 21, 22 и 23, соседние парыкоторых расположены во взаимноперпендикулярных плоскостях (фиг.1,4 и 5, изображено графически), торсион,19 закреплен противоположнымисвоими концами на втулках 1 и 8при помощи шпонок 24 и 25,Ограничитель вращения работаетследующим образом.При вращении валика 2 шарик 5перемещается одновременно по пазу 3втулки 1 и л 4 валика 2 или пазу 9 втулки 8 и пазу 4 При перемещении шарика в одну из крайнихточек винтового паза 4.при соприкосновении со шпонкой б шарик ограничивает движение в ту же сторону ва.лика 2, но совершенно не препятствует реверсу, который может бытьосуществлен до перемещения шарика 5в противоположное крайнее положениепаза 4, т,е. до соприкосновения сошпонкой 7. Этот режим работы ограничителя вращения происходит в томслучае, когда присоединенный к валику 2 поворачиваемый объект имеетмалую массу или же малую скоростьуглового вращения, т.е. тогда,когда при соприкосновении шарика 5со шпонками б и 7 не возникает ди намических ударных нагрузок. Шпонки б и 7 устанавливаются в гнезда, которые тем самым точно определяют положение точек ограниченияугла поворота. Торсион 19 уста-,новлен с предварительной закруткойтаким образом, чтобы лопасти 15 катаракты 11 были прижаты к его неподвижным упорам 14, что обеспечиваетсовмещение пазов,3 и 9 во втулках1 и 8Отсюда очевидно, что описанныйрежим работы предложенного ограни"чителя вращения Полностью соответствует режиму работы известного ограничителя вращения.Рассмотрим режим работы предложенного ограничителя вращения, когда к валику 2 через зубчатую передачу подсоединен имеющий большую массу Объект с большой скоростью углового вращения.В этом случае валик 2 вращается, например по часовой стрелке (фиг.2) до тех пор, пока шарик 5 не соприкоснется со шпонкой б, после ,чего втулка 1 поворачивается также по часовой стрелке, одновременно преодолевая сопротивление торсиона 19 и закручивая его, и лопасти 15 гидравлического катаракта 11 поворачиваются по часовой стрелке. до соприкбсновения с упорами 13, а рабочая жидкость, заполняющая катаракт, переходит в образовавшиеся при перемещении лопастей 15 полости через три зазора, которые в началь-. ный момент поворота имеют величину, К., а в конечный - д эа счет эксцентриковых поверхностей 17.Поскольку переход жидкости через уменьшающийся при повороте зазор требует плавно возрастающего усилия, а также требуется возрастающее усилие, чтобы закрутить торсион 19 на полный рабочий угол, то к моменту соприкосновения лопастей 15 катаракта после Йх поворота с упорами 13 энергия динамического удара полностью поглощена. (погашена), т.е. вращаемый объект, присоединенный к валику 2, плавно тормозится до полной остановки.При вращении валика 2 в противоположном направлении шарик 5 отходит от шпонки б и торсион 19,. Раскручиваясь, плавно поскольку препятствует жидкость в. катаракте, возвращает лопасти 15 в исходное положение (фиг.2) и одновременно совмещает пазы 3 и 9 для прохождения через них шарика.При этом следует соблюдать условие, чтобы скорость вращения ва" .лика 2, число винтов винтового па" за на нем и жесткость торсиона 19 были выбраны оптимально и обеспечивали прохождение шарика 5 из паза 3 втулки 1 в паз 9 втулки 850 щения, обладающий более высокимиэксплуатационными характеристиками,заключающимися в воэможности осуществления поглощения энергии дина"мического удара в крайних положенияхограничителя.Во время всего этого процессавтулка 8 остается неподвижной, поскольку торсион 19 прижимает Лопасти 16 ее гидравлического катаракта 12 к упорам 14.При дальнейшем вращении валика 2против часовой стрелки (фиг.З) шарик 5, перемещаясь по павам 4,3 и 9,достигает шпонки 7 - процесс погашения энергии динамического ударав этой случае аналогичен описанному.Торсион 19 закручивается в противоположную сторону, оставляя тем самымнеподвижным втулку 1, а втулка 8с лопастями 16 поворачивается про тив часовой стрелки, поглощая энергию динамического удараИз укаэанного очевидно, что предложенный ограничитель вращенияимеет более высокие эксплуатацион ные характеристики, так как наряду с режимом работы, который имеетизвестное устройство, предлагаемоеосуществляет возможность поглощенияэнергии вращающейся массы в моментее удара об упор.На основании изложенного можносделать вывод, что в результатеснабжения известного ограничителявращения дополнительной втулкой,аналогичной имевшейся и соосно ейустановленной, стаканом, внутри которого расположены с возможностьювращения эти втулки, двумя лопастными гидравлическими катарактами, 35 непОдвижные упОРы кОтОрых выполненына противоположных концах стакана,а взаимодействующие с ними подвижные упоры (лопасти) - на втулках,выполнения поверхностей втулок,расположенных между подвижными 4 О упорами (лопастями)катарактов эксцентричными, снабжения торсионом,выполненным в виде открытого тонкостенного цилиндра с двустороннимив поперечной плоскости радиальными 45 прорезями, соседние пары которыхрасположены во взаимно перпендику"лярных плоскостях, и закрепленнымпротивоположными своими концами навтулках получен ограничитель вра1080128 Составитель О.Гудковактор Н.Швыдкая Техред М.Кузьма орректор Ь.зимокосФй Подпис илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная,Заказ 1337/48 Тираж 842 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Ракомитета СССРи открытий сная наб., д.