CS213015B1

CS213015B1 - Mechanism for converting pulse linear motion to rotary

Info

Publication number: CS213015B1
Application number: CS568380A
Authority: CS
Inventors: Josef Chlup; Pavel Rehak
Original assignee: Josef Chlup; Pavel Rehak
Priority date: 1980-08-19
Filing date: 1980-08-19
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Řeší problém převedení energii impulzniho přímočarého pohybu na energii rotačního pohybu. Navrhovaný mechanizmus sestává z rotační části s excentrickým setrvačníkem a ploché pružiny. Převáděný impulzní přímočarý pohyb je přiveden na plochou pružinu ve směru její délky. Získaná energie se odebírá na hřídeli excentrického setrvačníku. Setrvačník je opatřen radiálním čepem, který v klidové poloze zapadá do otvoru v ploché pružině. Mechanický impuls přímočarého pohybu se tímto mechanismem převádí vždy na jednu otáčku rotační části mechanismu. V základní poloze je excentrický setrvačník držen radiálním čepem, zapadlým do otvoru v ploché pružině. Schematické uspořádání navrhovaného mechanismu je na obr. 1.It solves the problem of converting the energy of impulsive linear motion into the energy of rotational motion. The proposed mechanism consists of a rotating part with an eccentric flywheel and a flat spring. The converted impulsive linear motion is fed to the flat spring in the direction of its length. The obtained energy is taken on the shaft of the eccentric flywheel. The flywheel is equipped with a radial pin, which in the rest position fits into the hole in the flat spring. The mechanical impulse of linear motion is converted by this mechanism into one revolution of the rotating part of the mechanism. In the basic position, the eccentric flywheel is held by a radial pin, which fits into the hole in the flat spring. The schematic arrangement of the proposed mechanism is shown in Fig. 1.

Description

Vynález řeší problém převodu impulsního přímočarého pohybu na pohyb rotační, kde zdrojem- energie impulsního přímočarého pohybu ,ie elektromagnet»The invention solves the problem of the conversion of impulse linear motion to rotational motion, where the source of energy of impulse linear motion, ie electromagnet »

V praxi je známá celá řada různých mechanismů vhodných pro převod přímočarého pohybu na rotační. Nejznáméjší z těchto mechanismů je klikový mechanismus využívaný např. u spalovacích motorů. V praxi se setkáváme s problémem jak provést krátký elektrický impuls ra rotační pohyb. Pro tyto účely využíváme krokové motory. Modifikovaných krokových motorů se využívá rovněž v časoměrné technice při konstrukci pohonných strojů podružných hodin. Rotor takového mechanismu podružného strojku je tvořen několika polovým permanentním magnetem, přičemž budící cívka je napájena polarizovanými impulsy. Toto uspořádání má některé výhody, ale i nedostatky. Výhodná je jednoduchost konstrukce, nevýhodou je nutnost používat kvalitního terromagnetika pro vlastní rotor, obvykle ALNICO. Za nevýhodu lze také považovat fakt, že pohyb z jedné stabilní polohy do následující není nikterak tlumen. Jednotlivé polohy jsou zajišlovány magnetickým polem permanentního magnetu rotoru, takže není nutné zajištovat je zvláštním mechanismem. Budicí cívka pohonného mechanismu má velkou indukčnost, je napájena proudovými impulsy, takže na konci každého impulsu se na svorkách budící cívky indukuje napětí které může nabývat hodnoty až několika set voltů. Tento jev může být na překážku v případě, kdy pohonný mechanismus podružných hodin má pracovat ve výbušném prostředí.In practice, a variety of mechanisms are known for converting linear motion to rotational motion. The best known of these mechanisms is the crank mechanism used, for example, in internal combustion engines. In practice, we encounter the problem of how to perform a short electric pulse and a rotary motion. We use stepper motors for this purpose. Modified stepper motors are also used in timing technology in the construction of secondary clock drive machines. The rotor of such a slave mechanism is formed by a plurality of field permanent magnets, the excitation coil being fed by polarized pulses. This arrangement has some advantages but also shortcomings. The simplicity of construction is advantageous, the disadvantage is the need to use a high-quality terromagnetic for the rotor itself, usually ALNICO. It is also a disadvantage that the movement from one stable position to the next is not inhibited in any way. The individual positions are secured by the magnetic field of the permanent magnet of the rotor, so there is no need to secure them by a special mechanism. The excitation coil of the drive mechanism has a large inductance, is powered by current pulses, so that at the end of each pulse, a voltage can be induced at the terminals of the excitation coil, which can be up to several hundred volts. This phenomenon can be an obstacle when the slave clock drive is to operate in an explosive atmosphere.

Výše uvedené nedostatky klasického pohonného mechanismu strojku podružných hodin s rotorem, tvořeným permanentním magnetem, odstraňuje mechanismus podle vynálezu, jehož podstatou! je, že sestává z hřídele, na které je rotační element s pastorkem a radiálním čepem a dále plochou pružinou, která je opatřena otvorem, těžiště rotačního elementu leží mimo osu rotace hřídele, ve stejné polorovině, ve které je také radiální čep, v klidové poloze ploché pružiny zapadá radiální čep do otvoru v ploché pružině a dosedá na jeho dolní okraj.The aforementioned drawbacks of the conventional drive mechanism of the permanent clock movement of a permanent magnet rotor eliminate the mechanism according to the invention, the essence of which is! is that it consists of a shaft on which the rotating element with a pinion and a radial pin and a flat spring provided with a bore, the center of gravity of the rotating element lies outside the axis of rotation of the shaft, in the same half-plane The flat spring fits the radial pin into the bore in the flat spring and abuts its lower edge.

Výhodou mechanismu podle vynálezu je, že umožní převod mechanické energie impulsního přímočarého pohybu na rotační, přičemž odstraňuje nutnost použití kvalitních ferromagnetik, zajišíuje přesnou aretaci základní polohy a jeho pohyb je v základní poloze účinně tlumen. Zdrojem energie mechanického impulsu kůže být elektromagnet s proměnnou vzduchovou mezerou. Vlastní impuls přímočarého pohybu je mnohem kratší než doba trvání jedné otáčky rotačního elementu.The advantage of the mechanism according to the invention is that it enables the conversion of the mechanical energy of the impulse linear motion to the rotational motion, eliminating the need for the use of high-quality ferromagnetics, ensuring accurate arrest of the basic position and its movement effectively damped in the basic position. The source of the mechanical pulse of the skin is an electromagnet with a variable air gap. The actual impulse of the linear motion is much shorter than the duration of one revolution of the rotary element.

Na výkresech je znázorněno jednak podrobné uspořádání mechanismu pro převod impulsního přímočarého pohybu na rotační a jednak jsou znázorněny schematicky jednotlivé fíze pohybu mechanismu. Na obr. 1 je znázorněna ve třech pohledech sestava mechanismu pro převod přímočarého impulsního pohybu na rotační, na obr. dvě až sedm jsou schematicky znázorněny jednotlivé fáze polohy rotačního elementu vzhledem k ploché pružině.The drawings show the detailed arrangement of the mechanism for converting the impulse linear motion to the rotational motion and the individual stages of the movement of the mechanism. FIG. 1 shows a three-dimensional view of a mechanism for converting a linear impulse motion to a rotational motion; FIGS. Two to seven show schematically the phases of the rotational element position relative to the flat spring.

Rotační element £ je opatřen radiálním čepem £, který zapadá do otvoru 9 ploché pružiny 3., přičemž poloha těžiště rotačního elementu £ je volena tak, že radiální čep £ se v základní poloze χ ploché pružiny £ opírá o dolní okraj· otvoru 9. Jestliže se poloha ploché pružiny 3 změní skokem ze základní polohy 6 do krajní polohy 7 působí na radiální čep 2 síla ve směru pohybu ploché pružiny 3. Tato síla uvede rotační element 1_ do rotačního pohybu, který setrvačností pokračuje po dobu celé jedné otáčky. Plochá pružina 3 se vrátí do základní polohy 6 ještě před ukončením celé otáčky rotačního elementu £. To znamená, že na konci otáčkyThe rotary element 4 is provided with a radial pin 6 which fits into the opening 9 of the flat spring 3, wherein the position of the center of gravity of the rotary element 4 is selected such that the radial pin 6 rests on the lower edge of the opening 9. The force in the direction of movement of the flat spring 3 is exerted on the radial pin 2 by a jump from the basic position 6 to the extreme position 7, which forces the rotary element 7 into a rotational movement which continues for one full rotation. The flat spring 3 returns to the basic position 6 before the complete rotation of the rotary element 6 is complete. That is, at the end of the revolution

213 018 narazí radiální čep 2 na plochou pružinu 3., vychýlí ji a klouže po jejím povrchu až do okamžiku, kdy zapadne do otvoru 9. Další pohyb rotačního elementu ,1 je pak utlumen tím, že radiální řep 2 narazí na horní okraj otvoru 9. Mechanická energie rotačního elementu 1_ je přenášena k dalšímu zpracování pomoci pastorku 5.213 018 the radial pin 2 hits the flat spring 3, deflects it and slides on its surface until it engages in the bore 9. Further movement of the rotary element 1 is then damped by the fact that the radial beet 2 hits the upper edge of the bore 9 The mechanical energy of the rotary element 7 is transferred for further processing by the pinion 5.

Mechanismus podle vynálezu je vhodný především pro konstrukci hnacího strojku podružných impilsné řízených hodin. Jeho další možné využití připadá v úvahu všude tam, kde je nutné převést přímočarý impulsní pohyb, probíhající ve velmi krátké dráze na pohyb rotační. Je vhodný v tčch případech, kdy zdrojem impulsní mechanické energie je. elektromagnet.The mechanism according to the invention is particularly suitable for the construction of a driving mechanism of a secondary impulse-controlled clock. Its further possible use is possible wherever it is necessary to convert a linear impulse motion running in a very short path to a rotational motion. It is suitable in those cases where the source of impulse mechanical energy is. electromagnet.

Claims

A mechanism for converting a pulsed linear motion to a rotary motion, characterized in that it consists of a shaft (1) on which is a rotating element (1) with a pinion (5) and a radial pin (2) and further flat springs (3) provided with an opening (9) for the radial bolt (2), the center of gravity of the rotating element (1) lies outside the axis of rotation of the shaft (4) and in the rest position (6) of the flat spring (3) the radial bolt (2) abuts the lower edge of the bore (9).