RU2020546C1

RU2020546C1 - Device for rod locking

Info

Publication number: RU2020546C1
Authority: RU
Inventors: В.А. Малых; С.Н. Потеев; С.В. Родионов; В.А. Мантуров
Original assignee: Малых Владимир Алексеевич; Потеев Сергей Николаевич; Родионов Сергей Викторович; Мантуров Вячеслав Александрович
Priority date: 1990-08-27
Filing date: 1990-08-27
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: device has body 1 accommodating rod loaded with external longitudinal force, two carriages 3 and 4 located in body 1 on common axle 5 for vertical motion. Wedge stops 8 and 9 are secured to body 1. Locking device has mechanism allowing tail spindles 10 and 11 found in carriages 3 and 4, as the latter rises (lowers) to move along working surface of wedge stops 8 and 9. When device for rod locking operates, kinematic circuit of said motion opens and rods 2 is locked. EFFECT: higher speed of response and rod locking without impact. 7 dwg

Description

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в устройствах для соединения деталей машин и элементов конструкций и служить для фиксации деталей механизмов. The invention relates to general mechanical engineering and can be used in devices for connecting machine parts and structural elements and serve to fix mechanism parts.

Известно фиксирующее устройство, содержащее подпружиненную фиксирующую ось с сухарем, на котором выполнены пазы под палец, связанные с ручкой управления. Устройство содержит распределительный механизм в виде коромысла, взаимодействующего со стопорным механизмом [1]. Known locking device containing a spring-loaded locking axis with a cracker, which made the grooves for the finger associated with the control handle. The device contains a distribution mechanism in the form of a rocker arm interacting with the locking mechanism [1].

Недостатком фиксирующего устройства являются низкое быстродействие фиксации подвижных элементов и наличие ударных нагрузок на его детали при срабатывании. The disadvantage of the locking device is the low speed of fixation of the moving elements and the presence of shock loads on its parts when triggered.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является фиксирующее устройство, содержащее корпус с подпружиненным штоком, установленным на подвижном узле, рукоятку перемещения штока, на торце которого выполнен упор под пазы сухаря, размещенного на оси, и планку с отверстиями, размещенную на неподвижном основании, при этом ось с сухарем размещена в штоке и подпружинена в направлении его перемещения, причем на оси установлен рычаг, а на планке - зубчатая рейка, плоскость зубьев которой перпендикулярна плоскости перемещения одного из плеч рычага, другое плечо которого связано с рукояткой перемещения штока посредством пружин [2] . The closest in technical essence to the claimed technical solution is a locking device comprising a housing with a spring-loaded rod mounted on a movable unit, a rod displacement handle, at the end of which an emphasis is made under the grooves of the cracker placed on the axis, and a bar with holes located on a fixed base while the axis with the cracker is placed in the rod and is spring-loaded in the direction of its movement, with a lever mounted on the axis and a gear rack on the plank, the plane of the teeth of which is perpendicular to the plane the displacement of one of the arms of the lever, the other arm of which is connected with the handle for moving the rod by means of springs [2].

Недостатками данного устройства являются низкое быстродействие фиксации подвижного узла, обусловленное наличием шага фиксирующих отверстий рейки, а также ударный характер фиксации подвижного узла, вызываемый попаданием подпружиненной оси в фиксирующие отверстия рейки. The disadvantages of this device are the low speed of fixation of the movable node, due to the presence of a pitch of the fixing holes of the rail, as well as the shock nature of the fixation of the movable node, caused by a spring loaded axis entering the fixing holes of the rail.

Получение технического результата заключается в повышении быстродействия и возможности безударной фиксации штока. Obtaining a technical result consists in increasing the speed and the possibility of shockless fixation of the rod.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для фиксации штока, содержащее корпус для размещения нагруженного внешней продольной силой штока, рейки и планки с пазами, введены две каретки, расположенные в корпусе на общей оси параллельно друг другу и установленные с возможностью вертикального перемещения, при этом в каждой каретке установлена с возможностью горизонтального перемещения вдоль продольной оси корпуса и взаимодействия с клиновым упором, закрепленным в корпусе, пиноль, входящая в зацепление с винтом с самотормозящейся резьбой, установленным шарнирно в каретке, а внутри винта установлен с возможностью перемещения вдоль оси соосный ему подпружиненный вал-шестерня, установленный с возможностью зацепления с рейкой, закрепленной на корпусе, вал-шестерня установлен с возможностью взаимодействия его коническим концом с планкой, установленной с возможностью перемещения под углом к продольной оси корпуса, причем угол α наклона рабочей поверхности клинового упора к вертикали, шаг H резьбы винта с самотормозящей резьбой, число зубьев z и модуль m зубчатого венца вала-шестерни связаны между собой соотношением
α=arctg

На фиг. 1 показано устройство для фиксации штока; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 3; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1; на фиг. 6 - узел II на фиг. 1; на фиг. 7 - узел III на фиг. 1.The specified technical result is achieved by the fact that two carriages are introduced into the device for fixing the rod, comprising a housing for accommodating a rod loaded with external longitudinal force, rails and slats with grooves, arranged in the housing on a common axis parallel to each other and installed with the possibility of vertical movement, this, in each carriage installed with the possibility of horizontal movement along the longitudinal axis of the housing and interaction with a wedge stop fixed in the housing, a pin that engages with a screw with a motor-engrossing thread mounted pivotally in the carriage, and a spring-loaded gear shaft coaxially aligned with it, mounted with the possibility of engagement with a rack mounted on the housing, a gear shaft installed with the possibility of its tapered end interacting with a bar installed with the ability to move at an angle to the longitudinal axis of the housing, the angle α of inclining the working surface of the wedge stop to the vertical, the pitch H of the screw thread with a self-locking thread, the number of teeth z and the module m of the gear rim of the pinion shaft are interconnected by the ratio
α = arctg

In FIG. 1 shows a device for fixing a rod; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a view B in FIG. 1; in FIG. 4 is a view B in FIG. 3; in FIG. 5 - node I in FIG. 1; in FIG. 6 - node II in FIG. 1; in FIG. 7 - node III in FIG. 1.

Устройство для фиксации штока содержит корпус 1, шток 2, каретки 3, 4, связанные между собой осью 5 (в центре которой неподвижно фиксируется шток 2), перемещающиеся вертикально по направляющим 6, 7. В каждой каретке 3, 4 установлены с возможностью горизонтального перемещения и взаимодействия с клиновыми упорами 8, 9, закрепленными в корпусе 1, пиноли 10, 11, входящие в зацепление с винтами 12, 13 с самотормозящейся резьбой, которые шарнирно установлены в каретках 3, 4, при этом винт 12 выполнен с левой резьбой, а винт 13 - с правой. Внутри винтов 12, 13 установлены на пружинах 14 с возможностью перемещения вдоль их осей валы-шестерни 15, 16, которые удерживаются от проворота шпонками 17, входящими в пазы 18, выполненные в валах-шестернях 15, 16. Кроме того, последние своими коническими концами 19, 20 взаимодействуют с планками 21, 22, а также входят в зацепление с рейками 23, 24, закрепленными на корпусе 1. Планки 21, 22 установлены в корпусе 1 на штифтах 25, входящих в пазы 26, выполненные в планках. Пазы 26 выполнены под углом к продольной оси корпуса 1. Планки 21, 22 связаны между собой с помощью толкателей 27. The device for fixing the rod comprises a housing 1, a rod 2, carriages 3, 4, interconnected by an axis 5 (in the center of which the rod 2 is fixedly fixed), moving vertically along the guides 6, 7. In each carriage 3, 4 are installed with the possibility of horizontal movement and interaction with the wedge stops 8, 9, fixed in the housing 1, the pins 10, 11, which engage with the screws 12, 13 with self-locking thread, which are pivotally mounted in the carriages 3, 4, while the screw 12 is made with the left thread, and screw 13 - on the right. Inside the screws 12, 13 are mounted on the springs 14 with the possibility of moving along their axes the gear shafts 15, 16, which are prevented from turning by the dowels 17 included in the grooves 18 made in the gear shafts 15, 16. In addition, the latter have their conical ends 19, 20 interact with the strips 21, 22, and also engage with the rails 23, 24 mounted on the housing 1. The strips 21, 22 are installed in the housing 1 on the pins 25 included in the grooves 26 made in the strips. The grooves 26 are made at an angle to the longitudinal axis of the housing 1. Planks 21, 22 are interconnected using pushers 27.

Угол наклона α рабочих поверхностей клиновых упоров 8, 9 к веpтикали связан с шагом резьбы винтов 12, 13, числом z и модулем m зубьев валов-шестерен 15, 16 соотношением
α=arctg

Устройство для фиксации штока работает следующим образом.The angle of inclination α of the working surfaces of the wedge stops 8, 9 to the vertical is connected with the thread pitch of the screws 12, 13, the number z and the module m of the teeth of the

shaft gears

15, 16 by the ratio
α = arctg

A device for fixing the rod works as follows.

При действии на шток 2 силы осуществляется вертикальное перемещение кареток 3, 4 и согласованное с ними горизонтальное перемещение пинолей 10, 11 в каретках 3, 4. Последнее обеспечивается путем вращения винтов 12, 13 с самотормозящейся резьбой в результате обкатывания валов-шестерен 15, 16 по рейкам 23, 24, закрепленным на корпусе 1. При этом перемещающиеся пиноли 10, 11 отслеживают формы клиновых упоров 8, 9, между ними при этом выдерживается весьма малый зазор. Under the action of the force on the rod 2, the vertical movement of the carriages 3, 4 and the coordinated horizontal movement of the pins 10, 11 in the carriages 3, 4 are achieved. The latter is achieved by rotating the screws 12, 13 with a self-braking thread as a result of rolling in the gear shafts 15, 16 the rails 23, 24, mounted on the housing 1. At the same time, the moving pins 10, 11 track the shapes of the wedge stops 8, 9, and a very small gap is maintained between them.

Пусть H = 6 мм - шаг резьбы винтов 12, 13;
z = 20 - число зубьев вала-шестерни 15, 16;
m = 2 - модуль зубчатого венца вала-шестерни 15, 16.Let H = 6 mm be the thread pitch of screws 12, 13;
z = 20 - the number of teeth of the pinion shaft 15, 16;
m = 2 - the module of the ring gear gear shaft 15, 16.

Если за X, Y принять расстояние, пройденное каждой пинолью 10, 11 за один оборот шестерни валов-шестерен 15, 16, то X = H = 6 мм; Y = π ˙ m ˙ z = 3,14 ˙ 2 ˙ 20 = =12,56 мм. If for X, Y we take the distance traveled by each quill 10, 11 for one revolution of the pinion shaft gears 15, 16, then X = H = 6 mm; Y = π ˙ m ˙ z = 3.14 ˙ 2 ˙ 20 = = 12.56 mm.

Отсюда следует, что
tgα =

, т.е.α = arctg

=

= 25^°55′.It follows that
tgα =

, i.e., α = arctg

=

= 25 ^° 55 ′.

При нагружении толкателей 27 силой P они приводят в движение планки 21, 22. Последние, перемещаясь под углом к продольной оси корпуса 1, сдвигают (в осевом направлении) валы-шестерни 15, 16 (расположенные в винтах 12, 13, которые сами не перемещаются в осевом направлении, так как имеют упоры) и выводят их из зацепления с рейками 23, 24. В результате пиноли 10, 11 не отслеживают зазор по клиновым упорам 8, 9 (при перемещении кареток 3, 4 в направлении действия силы), а это приводит к тому, что зазор исчезает. Так как величина зазора колеблется в пределах нескольких микрон, то фиксация штока осуществляется практически безударно. При этом при действии силы F вниз происходит контакт пиноли 10 с клиновым упором 8, при перемещении вверх - контакт пиноли 11 с клиновым упором 9. When the pushers 27 are loaded with force P, they drive the slats 21, 22. The latter, moving at an angle to the longitudinal axis of the housing 1, shift (in the axial direction) the gear shafts 15, 16 (located in the screws 12, 13, which themselves do not move in the axial direction, since they have stops) and disengage them from the racks 23, 24. As a result, the pins 10, 11 do not track the gap on the wedge stops 8, 9 (when moving the carriages 3, 4 in the direction of the force), and this causes the gap to disappear. Since the size of the gap varies within a few microns, the rod is fixed virtually unshockably. In this case, under the action of the force F downward, the contact of the pinole 10 with the wedge stop 8 occurs, when moving upward, the contact of the pinole 11 with the wedge stop 9.

Claims

DEVICE FOR STOCK FIXING, comprising a housing for accommodating a rod, a rack and a slat with grooves, loaded with an external longitudinal force, characterized in that two carriages are inserted in it, located in the housing on a common axis, mutually parallel and installed with the possibility of vertical movement, each carriage has with the possibility of horizontal movement along the longitudinal axis of the housing and interaction with a wedge stop fixed in the housing, a pin that engages with a screw with a self-locking thread is installed pivotally in the carriage, and inside the screw it is mounted with the possibility of movement along the axis of the spring-loaded gear shaft coaxial with it, mounted with the possibility of engagement with a rack mounted on the housing, while the gear shaft is mounted with the possibility of interaction of its conical end with a bracket installed with the possibility of displacement at an angle to the longitudinal axis of the housing, the angle α of inclining the working surface of the wedge stop to the vertical, the pitch H of the thread of a screw with a self-locking thread, the number of teeth Z and the gear shaft gear module m stubble are related
α = arctan H / π˙m˙Z. .