RU172799U1 - Исполнительное устройство на основе упругого элемента - Google Patents
Исполнительное устройство на основе упругого элемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU172799U1 RU172799U1 RU2017100380U RU2017100380U RU172799U1 RU 172799 U1 RU172799 U1 RU 172799U1 RU 2017100380 U RU2017100380 U RU 2017100380U RU 2017100380 U RU2017100380 U RU 2017100380U RU 172799 U1 RU172799 U1 RU 172799U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- applied force
- elastic element
- elastic
- translational motion
- model
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63G—MERRY-GO-ROUNDS; SWINGS; ROCKING-HORSES; CHUTES; SWITCHBACKS; SIMILAR DEVICES FOR PUBLIC AMUSEMENT
- A63G19/00—Toy animals for riding
- A63G19/08—Toy animals for riding made to travel by ratchet-wheels, e.g. by stretching the legs
- A63G19/10—Toy animals for riding made to travel by ratchet-wheels, e.g. by stretching the legs by pressing the seats or saddles up-and-down
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
- B62M29/00—Ground engaging propulsion devices for cycles, sledges, or rider-propelled wheeled vehicles, not otherwise provided for
- B62M29/02—Ground engaging propulsion devices for cycles, sledges, or rider-propelled wheeled vehicles, not otherwise provided for using ground-engaging rods
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для преобразования прикладываемой силы в поступательное движение. Исполнительное устройство на основе упругого элемента имеет конструкцию, состоящую из небольшого количества кинематически соединенных элементов, и преобразует приложенную силу в поступательное движение механизма, направленное перпендикулярно ее действию, под влиянием энергии, образованной в процессе потери устойчивости исполнительного элемента, выполненного в виде упругого стержня круглого сечения. Техническим результатом предполагаемой полезной модели является упрощение конструкции и исключение количественной зависимости поступательного движения от импульса прикладываемой силы. 1 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к механическим исполнительным устройствам или передачам, и может быть использована для преобразования прикладываемой силы в поступательное движение посредством упругого элемента.
Известен мобильный механизм для преобразования приложенной силы в поступательное движение [патент CN 101172203 В, Int. Cl A63G 19/10, дата приоритета 26.09.2007, дата публикации 08.12.2010]. Данное устройство выполнено в виде подвижно связанных групп кинематических пар, которые спроектированы таким образом, что при воздействии внешней силы на входной элемент конструкции происходит передача энергии подвижным элементам, выполненным в виде направляющих, с одной стороны подвижно закрепленных с каркасом устройства, с другой - имеющих вращающиеся ролики, с помощью фрикционных колес, которые сообщают данным исполнительным подвижным элементам вращающий момент, позволяющий совершить короткое вращательное движение, с целью перемещения подвижного основания (нижнего края подвижного элемента, оборудованного роликами) относительно кинематического узла, что, в свою очередь, приводит к поступательному движению всего механизма. К недостаткам данного устройства можно отнести сложность конструкции и потери энергии за счет фрикционного сопротивления, возникающих в кинематических узлах.
Известен биомеханический механизм, имитирующий походку животного [патент CN 2734289Y, Int. Cl A63G 19/14, дата приоритета 30.09.2004, дата публикации 19.10.2005]. Данное устройство наиболее близкое по предполагаемому решению и является прототипом предложенной полезной модели для преобразования приложенной силы в поступательное движение, в которой в качестве рабочего тела используется упругий элемент. Данное устройство включает в состав входной элемент конструкции, который используется для преобразования с помощью подвижно связанных групп кинематических пар приложенной силы во вращающий момент, действующий на подвижные направляющие, с одной стороны, закрепленные с помощью шарнирного соединения каркасом, а с другой - оборудованные роликами, вращающимися вокруг собственной оси, для преобразования вращательного движения в поступательное. Также конструкция данного устройства включает упругие элементы, выполненные в виде пружины, для обеспечения противодействующей силы, необходимой для возвращения входного элемента в начальное положение и обеспечения циклического перераспределения действующих сил. Данное устройство спроектировано таким образом, что при циклических воздействиях силы на верхний входной элемент за счет упругих свойств пружин, входящих в состав устройства, происходит перераспределение приложенной нагрузки во вращающий момент, действующий на нижние элементы конструкции, посредством шатуна, за счет чего происходит вращательное движение направляющих (ног), имеющих на незакрепленном крае ролики, которые обеспечивают поступательное движение данного устройства. Недостатками вышеприведенного устройства можно считать следующие: сложность конструкции, множество соединительных узлов, вносящих значительное фрикционное сопротивление всего механизма, а также зависимость скорости и расстояния перемещения от времени и импульса воздействия прикладываемой силы.
Решается задача упрощения конструкции за счет уменьшения количества соединительных узлов.
Это достигается тем, что заявляемое в качестве полезной модели исполнительное устройство на основе упругого элемента содержит жесткий каркас, конструктивно состоящий из шарнирно соединенных между собой фронтальной и задней частей, причем фронтальная часть представляет собой подвижное основание, состоящее из жестко закрепленных направляющих, оборудованных четырьмя подвижными опорами, расположенными на нижних свободных концах направляющих и имеющими храповой механизм, задняя часть состоит из плоской площадки и исполнительного элемента, выполненного в виде упругого стержня круглого сечения, который крепится перпендикулярно плоской площадке, также в конструкции предусмотрен возвратный механизм для плоской площадки, выполненный в виде пружины сжатия.
Сущность поясняется фигурой, где показана схема предложенного устройства, пунктиром изображена установка в процессе функционирования. Конструктивно каркас исполнительного устройства состоит из двух основных частей: фронтальной 1 и задней 2, соединенных между собой с помощью шарнирного узла 3. Фронтальная часть 1 выполнена из жестко соединенных между собой направляющих и представляет собой подвижное основание. Подвижное основание снабжено четырьмя подвижными опорами, расположенными на нижних свободных концах направляющих фронтальной части 1. Подвижные опоры выполнены в виде роликов или колес 4, которые оборудованы храповым механизмом, обеспечивающим вращение только в одну сторону. Конструктивно задняя часть 2 состоит из плоской площадки 5 с жестко закрепленным, направленным перпендикулярно плоскости плоской площадки 5 упругим элементом, выполненным в виде стержня 6, имеющем на свободном конце полусферический опорный наконечник 7. Плоская площадка 5 предназначена для передачи действия внешней силы на упругий стержень 6. Также в конструкции предусмотрена пружина сжатия 8, играющая роль возвратного механизма для плоской площадки 5.
Функционирование полезной модели происходит следующим образом. В начальный момент времени в области сопряжения плоской площадки 5 и упругого стержня 6 прикладывается сила Pc, направленная вертикально вниз вдоль продольной оси стержня. Для обеспечения потери устойчивости упругого стержня 6 необходимо, чтобы величина данной силы была равна или превышала величину критической силы Ркр (т.е. Pс≥Ркр), которая определяется уравнением
где E⋅J - изгибная жесткость, которая представляет собой произведение модуля Юнга упругости материала E на момент инерции поперечного сечения J;
R - длина упругого стержня.
Под действием приложенной силы Pс (при условии, что Рс≥Ркр) происходит изгиб вдоль продольной оси и потеря устойчивости упругого стержня, вследствие чего появляются движущая сила Fd в паре с силой трения Pƒ. В момент времени, когда Fd>Рƒ, происходит прямолинейное перемещение всего устройства вдоль основания с ускорением а, причем
где Fd - движущая сила;
М - общая масса устройства.
Таким образом, предполагаемое устройство, по сравнению с прототипом, обеспечивает более простую конструкцию, позволяющую исключить количественную зависимость поступательного движения от импульса прикладываемой силы путем использования исполнительного элемента, выполненного в виде упругого стержня круглого сечения.
Claims (1)
- Исполнительное устройство на основе упругого элемента, содержащее жесткий каркас, кинематически связанные с ним подвижные элементы и направляющие, оборудованные подвижными опорами, имеющими храповой механизм, отличающееся тем, что жесткий каркас состоит из шарнирно соединенных между собой фронтальной и задней частей, при этом фронтальная часть выполнена из жестко соединенных между собой направляющих и снабжена четырьмя подвижными опорами, расположенными на нижних свободных концах направляющих, а задняя часть состоит из плоской площадки с возвратным механизмом, выполненным в виде пружины сжатия и исполнительного элемента, выполненного в виде упругого стержня круглого сечения, который крепится перпендикулярно плоской площадке.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100380U RU172799U1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Исполнительное устройство на основе упругого элемента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100380U RU172799U1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Исполнительное устройство на основе упругого элемента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU172799U1 true RU172799U1 (ru) | 2017-07-24 |
Family
ID=59499042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017100380U RU172799U1 (ru) | 2017-01-09 | 2017-01-09 | Исполнительное устройство на основе упругого элемента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU172799U1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1692667A (en) * | 1928-04-20 | 1928-11-20 | Jerome P Krimke | Toy horse |
US3492012A (en) * | 1968-09-10 | 1970-01-27 | American Univ Of Beirut | Toy horse |
SU1298130A1 (ru) * | 1985-04-25 | 1987-03-23 | В. Н. Дмитриев и Н. В. Дмитриев | Роллер |
SU1738086A3 (ru) * | 1990-08-16 | 1992-05-30 | А.М.Сидоренко | Самоходное транспортное средство Сидоренко |
RU149894U1 (ru) * | 2014-09-26 | 2015-01-20 | Владимир Александрович Качесов | Устройство для реабилитации пациентов с параличами нижних конечностей (варианты) |
-
2017
- 2017-01-09 RU RU2017100380U patent/RU172799U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1692667A (en) * | 1928-04-20 | 1928-11-20 | Jerome P Krimke | Toy horse |
US3492012A (en) * | 1968-09-10 | 1970-01-27 | American Univ Of Beirut | Toy horse |
SU1298130A1 (ru) * | 1985-04-25 | 1987-03-23 | В. Н. Дмитриев и Н. В. Дмитриев | Роллер |
SU1738086A3 (ru) * | 1990-08-16 | 1992-05-30 | А.М.Сидоренко | Самоходное транспортное средство Сидоренко |
RU149894U1 (ru) * | 2014-09-26 | 2015-01-20 | Владимир Александрович Качесов | Устройство для реабилитации пациентов с параличами нижних конечностей (варианты) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7060012B2 (en) | Substantially constant-force exercise machine | |
AU2005295900B2 (en) | A variable resistance flexion and extension exercise machine | |
EP3539514B1 (en) | Knee joint | |
CN105313115A (zh) | 一种柔索人工肌肉 | |
CN205054509U (zh) | 一种新型人工肌肉 | |
Hong et al. | A combined series-elastic actuator & parallel-elastic leg no-latch bio-inspired jumping robot | |
JP2008157938A5 (ru) | ||
CN102802882A (zh) | 三角式机器人 | |
CN107864662B (zh) | 多功能滞后流变装置 | |
RU172799U1 (ru) | Исполнительное устройство на основе упругого элемента | |
CN102556195B (zh) | 一种基于记忆合金驱动的仿蝗虫弹跳机器人 | |
KR100890430B1 (ko) | 탄성 다리구조 및 이를 구비한 다리형 로봇 | |
CN107542824B (zh) | 一种模仿环节动物的仿生减震结构 | |
Radkhah et al. | A study of the passive rebound behavior of bipedal robots with stiff and different types of elastic actuation | |
Matsubara et al. | Prosthetic hand using shape memory alloy type artificial muscle | |
CN205201522U (zh) | 一种柔索人工肌肉 | |
US9868029B2 (en) | Apparatus, in particular for balance training, having at least one movable platform | |
CN203109938U (zh) | 一种含六个转动副和两个移动副的并联机构 | |
RU179792U1 (ru) | Культиватор на упругих S-образных стойках | |
CN108060773B (zh) | 一种市政工程用高效升降平台 | |
Gim et al. | Design of a series elastic resistance mechanism for exercise and rehabilitation | |
Lysenko et al. | A mobile vibro-robot for locomotion through pipelines | |
RU178573U1 (ru) | Пластический амортизатор | |
CN102601785A (zh) | 一种含rprpr闭环子链的六自由度并联机构 | |
JP5773479B2 (ja) | 機械式自重補償装置 |