CS208328B1 - Maltézský mechanismus - Google Patents

Abstract

Vynález se týká konstrukční úpravy maltézskáho mechanismu se sníženou hlučností pro přerušovaný posuv, zejména filmového pásu u promítacích strojů, tvořený maltézským křížem, u kterého jsou mezi rameny vytvořeny zpravidla radiální drážky, do nichž se postupně zasouvá pohybový čep e aretačním kotoučem. Tato úprava spočívá v prodloužení každé špičky ramene maltézského kříže o hodnotu Ar, která je příslušnými uvedenými vztahy přesně vy- ' jádřena.

Description

Vynález se týká maltázekého mechanismu pro přerušovaný posuv, zejména filmového pásu u promítacích strojů, tvořený maltézským křížem, u kterého jsou mezi rameny vytvořeny zpravidla radiální drážky, do niohž postupné se zasouvá pohybový čep, spojený s- aretačním kotoučem.

Maltézské mechanismy slouží k vytváření přerušovaného rotačního pohybu a bývají používány v různých podávaoíoh nebo transportních mechanismeoh, zejména pak u profesionálních promítaoíoh strojů.

Počáteční zrychlení způsobuje kromě dynamického namáhání součástí vlastního mechanismu maltázekého kříže i určitou' hladinu hluku, který pak zpravidla určuje i celkovou hlučnost stroje.

Je tedy snahou pro zlepšení chodu promítacího stroje snížit především hladinu rušivého hluku a současně s tím i omezit namáhání, jednak jednotlivých konstrukčních prvků maltázekého mechanismu, jednak transportovaného media,

Tento úkol řeší předmět vynálezu, kterým je maltézeký mechanismus pro přerušovaný posuv, zejména filmového pásu u promítaoíoh strojů, tvořený maltézským křížem,u kterého jsou mezi rameny vytvořeny zpravidla radiální drážky, do niohž postupně se zacouvá pohybový čep, spojený s aretačním kotoučem.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že každá špička ramen maltázekého kříže je proti své teoretické délce prodloužena. Prodloužením těchto špiček ramen jeou splněny následující parametryt ^r - r₀ t ár < ΔΓ ŽŽ + ΐ zR - r₀ sin Δρ

Δ/3 = 0,143239$ Víte-d)¹, d‘ ΔοΖ = are cos ——— /? ř AR ~r^L z

Κ = ^3,r)^oi _ L ¹ ~

Z

208 328 kde značí

Δ r

R ŮR Δ/3 Δ -

Kl oCol délka prodloužené špičky ramene teoretické délka špičky ramene délka prodloužení poloměr dráhy pohybového čepu prodloužení poloměru dráhy pohybového čepu rozdíl úhlového pootočení rozdíl úhlů pootočení pohybového čepu původní průměr předvýrobku (maltézského kříže) nový průměr předvýrobku pomocné veličina meziosová vzdálenost pomocná veličina počet drážek šířka drážky úhel vstupu pohybového čepu mázni úhel polohy pohybového čepu v záběru s maltézským křížem

Hlavní výhoda maltézského mechanismu, vyřešeného dle vynálezu, spočívá především ve snížené hladině hlučnosti oelého mechanismu. Je to způsobeno tím, že prodloužením špiček ramen maltézského kříže a příslušným zvětšením poloměru dráhy pohybového čepu dochází ke zmenšení počátečního zrychlení maltézského kříže. Toto mé současně příznivý vliv na menší namáhání a opotřebení všech konstrukčních dílců maltézského mechanismu, zvláště pohybového čapu a drážek,

Příkladná provedení stávající konstrukce maltézského mechanismu,včetně grafického vyjádření jeho funkce a nového řešení s grafickým vyjádřením funkce^ je schematicky znázorněno na přiložených výkresech, kde na obr* 1 je schematický náčrtek mechanismu pro odvození zákona pohybu stávajících maltázských mechanismů obr, 2 je grafický průběh úhlového pootočení /9 stávajícího maltézského kříže obr. 3 je grafický průběh úhlové rychlosti stávajícího maltézského kříže obr, 4 je grafický průběh úhlového zrychlení £·_β stávajícího maltézského kříže obr, 5 je upravený maltézský kříž se čtyřmi radiálními drážkami obr, 6 je grafický průběh úhlového pootočení/? upraveného maltézského kříže obr, 7 je grafický průběh úhlové rychlosti Cd_£ upraveného maltézského kříže' obr* 8 je grafický průběh úhlového zryohlení £& upraveného maltézského kříže.

Při konstruování maltázských mechanismů se zpravidla vychází z jejich teoretického pojetí geometrie maltézského kříže, V těch případech, kdy úhlové rychlosti přerušovaného

208 328 rotačního pohybu dosahují vyšších hodnot, považuje se za optimální takové tvarové geometrické řešení maltézského meohanismu, u kterého pohybový čep vchází do drážky maltézské ho kříže tangenoiélně, jak je znázorněno na obr. 1. Zákony tohoto pohybu jaou vyjádřeny následujícími vztahy:

_Λ _ stnoC _ _{2K coSoC} kde β je úhlové pootočení maltézského kříže oč J® úhlové pootočení pohybového čepu

K značí pomoonou veličinu, vyjádřenou vztahy x- _ L _ sinfo __ S/nfo R _Sln J&L· kde I je meziosová vzdálenost středu maltézského kříže a středu hretačního kotouče*

R je polomčr dráhy středu pohybového čepu ^,₀ je úhel vstupu pohybového čepu do drážky je úhel spojnice středu pohybového čepu v okamžiku jeho vstupu do drážky se středem maltézského kříže a spojnicí středu aretačního kotouče se středem maltézského kříže

Zg je počet drážek maltézského kříže ” OJ₃ - K ,) kdeújg je úhlová rychlost maltézského kříže je úhlová rychlost aretačního kotouče '-'B ' ' ( 11 K-2KCOSOČp kde S j je úhlové zrychlení maltézského kříže.

Průběhy úhlového pootočení Q , úhlové rychlostiú)_B a úhlového zrychlenímaltézského kříže v závislosti ha úhlovém pootočení oC pohybového čepu v pracovním rozsahu od -gd₀ P° ⁺ J® pr® maltézeký kříž s počtem čtyř radiálních drážek Z^ znázorněny graficky na obr. 3, 4 a 5. Z těchto grafů vyplývá, že úhlové pootočení maltézského kříže v průběhu praoovního oyklu neustále narůstá od hodnoty - až do hodnoty + /^₀, přitom úhlová rychlost maltézského kříže roste od nuly do určitého maxima a poté klesá zpět na nulu, úhlové zrychlenímaltézského kříže v okamžiku vstupu pohybového čepu C. do drážky maltézského kříže, tj. při -Oí, nabývá skokem určité hodnoty, které se —* —2 postupně zvyšuje do maxima, poté ryohle klesá až do minima záporných hodnot tj. do největší hodnoty zpomalení, odkud dále narůstá až při ⁺C^₀ zůstává na určité záporné hodnotě číselně rovné při -0á_Q a skokem se mění na nulu.

Konstrukce maltézského kříže je s ohledem na technologii výroby volena tak, že se vyrábí ze soustruženého předvýrobku. Vyjádří-li se původní průměr d_k předvýrobku mal208 328 tézského kříže určitým teoretickým koeficientem q_t ve vztahu k mezlosové vzdálenosti L středu A aretačního kotouče a středu B maltézského kříže, vyplývá, že při stanovená šířce p drážky Z₂ platí:

d_k = ^L ___ iITl mo(.q \*. / P \² kde s/n -JM°) ' 2 J ^2 * kde - OL_Q je mezní úhel polohy pohybového čepu Cj původního maltézského kříže·

Z grafu č, 4 vyplývá, že okamžikem vstupu pohybového čepu Cj do drážky je uděleno maltézekému kříži počáteční zrychlení £L, pro které platí:

_{s (} — čj/ * (i ~ )ksin o _Ks_ 2K coso(.₀)² Jak je znázorněno na obr· 5, je maltézský mechanismus tvořen dvěma základními klasickými pirvky, a to maltézským křížem Bj se čtyřmi rameny Z, se stejným počtem radiálních drážek Z₂ o šířce p· Tento maltézský kříž Bj se otáčí kolem středu B. Druhým základním prvkem je aretační kotouč Aj, otáčející se kolem středu A. V jeho prodloužené části je upevněn pohybový čep Oj, který se při otáčení aretačního kotouče Aj postupně zasouvá do některé z radiálních drážek Z₂ a uvádí tím do rotačního pohybu maltézský kříž Bj.· Tento rotační pohyb je věak přerušovaný a trvá pouze do doby záběru uvedeného pohybového čepu Cj s radiální drážkou Z₂. Po výstupu pohybového čepu Cj z drážky Z₂ je poloha maltézského kříže Bj aretovéna aretačním kotoučem Aj. Rozdíl nového řešení spočívá v prodloužení špiček ramen 2» o hodnotu Ar a současně ve zvětšení poloměru dráhy R středu pohybového čepu Cj o hodnotu AB. Zdůvodnění této úpravy včetně získání vyššího účinku vyplývá z následujícího:

Aby se aretační kotouč Aj o průměru d mohl volně pootáčet kolem aretačního rádiusu B_r na maltézském kříži Bj, musí být mezi nimi určitá vůle Δ, Z teorie licovací soustavy ISA vyplývá, že nejmeněí možnou vůlí £-y, vyjádřenou v jum, mezi dírou a hřídelem pro přesná hybná uložení je hodnota 2,5 Veličina & značí průměr hřídele, v případě maltézských mechanismů se jedná o průměr aretačního kotouče Aj a vyjadřuje se v mm·

-Minimální vůle v daném případě je polovina hodnoty a je vyjádřena min

0,00125 d°»³⁴

Bezprostředně při vstupu pohybového čepu Cj do radiální drážky Z₂ maltézského kříže Bj se tento může pootočit zpět o celkem nepatrný úhel pootočení který bude odpovídat pohybu bodu E na maltézském kříži Bj až po jeho dotek s aretačním kotoučem Aj, Analogické situace nastane rovněž 1 při výstupu pohybového čepu Oj z radiální drážky Z₂« Vzhledem k tomu, že číselná hodnota Δ_<_ je malá, lze úhel pootočení Δ/3 vyjádřit vztahem:

«mmSS··

COS

208 328 nebo taká

Δ/3

0,0025 d*» d* cos f

kde d_k je původní průměr předvýrobku maltézského kříže a je úhel, vyjádřený vztahem

2R-d ⁼ d* ~ ~ČT_k ~2~

Další řešení úlohy spočívá v tom, že toto možná pootočení maltézského kříže o úhel AX? je pojato do jeho funkčního pohybu a tím i do výchozích pohybových rovnic. Za tímto účelem je vhodná prodloužit špičky ramen Z^ maltézského kříže z -teoretické délky r_Q o délku prodloužení Ar na celkovou délku £. Aby pak mohl správně vcházet a vycházet pohybový čep do radiálních drážek Z_g, je nutné zvýšit i poloměr dráhy R středu C pohybového čepu Cj- o hodnotu AR. což je dáno vztahem?

&R = r_osin Δβ dále platí:

COSAoí

ΔΓ r =

RtAR R tg Ad r + Ar

O

V pomyslném trojúhelníku» daným středem A, středem B a středem £, jsou dány mezní úhly &0X, X?_o a yfa, pro něž platí:

d_o·, oC₀ + Ad βθ ”·/3<yi ~ A./3 i οι ^β Λ ^_ziťZ ze sinové podmínky platil

Ki = sinfa sm

140*

R + aR

Dosadí-li se do výohozíoh tří pohybovýeh rovnic místo pomocné veličiny K nová pomocná veličina K-p vyjádří tyto rovnioe zákony pohybu maltézského kříže β rameny Z^, jejichž ěplčky jeou prodlouženy o hodnotu Ar. Pohybový čep bude v záběru s maltézským křížem v rozsahu úhlů - Přitom ee bude maltézeký kříž B^ pohybovat od hodnoty úhlu

- do hodnoty - /^oi» hodnoty + /^qi ^a Poeléze do hodnoty + /3 ₀ .

Počáteční zrychlení maltézského kříže B^ je dáno vztahem:

«•«Μ eeA ^JO1 (1 - 2K casd

U maltézského kříže se čtyřmi radiálními drážkami, β prodlouženými špičkami ramen, je při

208 328 frekvenci otáčení 25 sa sekundu aretačního kotouče počáteční úhlová zrychlení && dáno vztahem:

Cp - 23287,5 rad s² kde β značí sekundy rad značí radlány

Tqto úhlová zrychlení je o 5,62 % menší než u maltázskáho kříže s teoretickou velikostí. Závislost úhlového pootočení/^maltázského kříže B^, jeho úhlové rychlosti a úhlového zrychlení na poloze OC pohybového čepu od okamžiku jeho vstupu do drážky Zg maltézské ho kříže a nejbližší další jeho polohy je graficky znázorněna na obr. 6, 7 a 8. Z těchto grafů vyplývá, že maltézský kříž po vstupu pohybového čepu do jeho radiální drážky Zg se mírně pootočí zpět od úhlová hodnoty-po - oož odpovídá poloze pohybového čepu od - CÍq2 po - flí ₀ a teprve poté se začne maltézský kříž pohybovat ve směru svého funkčního pohybu. Tento zpětný pohyb maltázskáho kříže využívá nejmenší možnou vůli mezi aretačním kotoučem A^ a aretaoním rádiusem ramene maltázskáho kříže.

Úhlová rychlost Cú _s maltázskáho kříže na počátku při poloze pohybového čepu - ^qi nabývá skokem záporných hodnot a teprve od polohy - CÍq pohybového čepu přechází do kladných hodnot a další průběh rychlostí je analogický, Jitko u původního maltázského mechanismu.

V důsledku byť nepatrného zpětného pootočení maltázskáho kříže a jeho záporná počáteční rychlosti sníží se skok v počátečním zrychlenímaltázskáho kříže B^.

Analogický průběh úhlového pootočení /3 maltázskáho kříže B-p jeho úhlová rychlosti jakož i úhlového zrychlení £_B je těsně před, tj. při + oí _θ, výstupem pohybového čepu a v okamžiku jeho výstupu z drážky Zg maltázského kříže B^ při +

V porovnání s grafickým vyjádřením obdobných pohybů maltázského kříže s teoretickou délkou špiček jeho ramen je zřejmá, že přechodová dynamická jevy, jak při vstupu, tak při výstupu pohybového čepu z drážky maltázského kříže při prodloužení špiček ramen jsou z hlediska potřeb exploataoe výrazně příznivější.

Koefioient £ pro stanovení nového průměru předvýrobku d_k maltázskáho kříže B^ _O “· s prodlouženými rameny Z je stanoven rovnicí:

s/no£oi sin -!&-·'

Nový průměr předvýrobku bude:

Konkrétní číselná hodnoty £, zahrnujíoí i hodnotu prodloužení Ay a sledovaného počátečního Úhlového ZlJChlenl £_B)jeou závislé na rozměrech tvarová konfigurace maltázskáho kříže B^, vztažených k meziosová vzdálenosti L. Prodloužení ramen ú_r ee zpravidla pohybuje v rozmezí 2 % až 3 %, čímž se prakticky o stejné procento zvětšuje koeficient q proti q*.

208 328

Počáteční úhlové zrychlení £ _B při vstupu pohybového čepu C₁ do radiální drážky Z₂ se naopak sníží o 5 až 6 %, čímž se o stejné procento sníží přibližně i stupeň hladiny hluku·

Vyřešený maltézský mechanismus je vhodný pro věechny druhy přerušovaných rotačních pohybů, zvláětě pak pro přerušovaný posuv filmového pásu u promítacích strojů, ů kterých je kladen důraz na nízkou hlučnost jeho mechanismů.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1* Maltézský mechanismus pro přerušovaný posuv, zejména filmového pásu u promítacích strojů, tvořený maltézským křížem, u kterého jsou mezi rameny vytvořeny zpravidla radiální drážky, do niohž postupně se zasouvá pohybový čep spojený s aretačním kotoučem, vyznačující se tím, že každá špička (Z_Q) ramen (Z^) maltézského kříže (B^) je proti své teoretické déloe (r_Q) prodloužena o hodnotu (A_r).

2. Maltézský mechanismus podle bodu 1, vyznačující se tím, že prodloužením špiček (Ζθ) ramen (Z^) jsou splněny následující parametry:

r - r₀ /· ΔΓ

0 < ΔΓ áR - r₀ s/n Δ^3 δ/3 - 0,1432394 [teR-dfi- d* yO ‘ are cos ^d*.-r^L ___^’no(ot .fP~ý

T L r( K, Sin-^O ⁽ 2 ' is _e ď01 L ¹ _S/nm^e-~Ř kde zmáčí:

r - délka prodloužené špičky ramene r_Q - teoretická délka špičky ramene ůr - délka prodloužení R - poloměr dráhy středu pohybového čepu

AR - prodloužení poloměru dráhy středu pohybového čepu AX? - rozdíl úhlových pootočení maltézského kříže Á<Z - rozdíl úhlů pootočení pohybového čepu

- průměr předvýrobku d_v - nový průměr předvýrobku *o q - pomocná veličina L - mezlosová vzdálenost K - pomocná veličina