RU2042178C1

RU2042178C1 - Control apparatus

Info

Publication number: RU2042178C1
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Каптюх; Валентин Федорович Прохоров
Original assignee: Запорожское предприятие "Вектон"
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1990-02-20
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: electromechanics. SUBSTANCE: control apparatus has a base, a cam with a drive unit, a grooved disc, kinematically connected with the cam, output links, mounted with possibility of engagement with the cam and spring-loaded towards the cam; a disc rotation angle pickup. The disc, mounted on the base coaxially with the cam, is equal-sized with the last; the cam being helical of screw-like one. The disc is spring-loaded to the base through a frictional liner. The output links are mounted with a possibility of joining with the groove of the disc. The disc has rests on its surface, turned to the cam, for protrusion of the cam, providing a kinematic connection of the disc with the cam at position of joining of portions of minimum and maximum lifting of the cam profile with the groove of the disc. The apparatus is provided by a device for returning the cam (relative to the disc) in its initial position, that device is in the form of an elastic member, connected with the disc and the cam. The apparatus allows to realize a large number of operation modes in any desirable succession with use of a low-power drive unit. EFFECT: enhanced reliability and enlarged range of using. 2 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для управления, в том числе дистанционного, различными механизмами, имеющими несколько режимов работы, например лентопротяжными механизмами магнитофонов. The invention relates to electromechanics and can be used to control, including remote, various mechanisms having several operating modes, for example, tape drives of tape recorders.

Для таких механизмов часто требуются простые и экономичные устройства управления, позволяющие включать требуемые режимы в любой последовательности. Such mechanisms often require simple and cost-effective control devices that enable you to turn on the required modes in any sequence.

Известен механизм для переключения режимов работы магнитофона [1] содержащий двигатель, маховик с ведущим валом и шестерней, регулирующий диск, имеющий по периметру зубчатую часть и участок без зубьев, кольцеобразный выступ с углубленной частью и кулачок, скользящий стержень, взаимодействующий с кулачком и системой рычагов, электромагнит, который по схеме возбуждается импульсами разной длительности. На регулирующем диске укреплен фотодатчик угла поворота диска, подающий сигналы в схему управления. A known mechanism for switching the operating modes of a tape recorder [1] comprising a motor, a flywheel with a drive shaft and gear, a regulating disk having a toothed part and a toothless portion along the circumference, an annular protrusion with a recessed part and a cam, a sliding rod interacting with a cam and a lever system , an electromagnet, which according to the scheme is excited by pulses of different durations. A photosensor of the disk rotation angle is mounted on the control disk, which signals to the control circuit.

Маховик с шестерней постоянно вращается от двигателя и передает вращение регулирующему диску, если последний не заблокирован через систему рычагов, связанных с электромагнитом. Когда на электромагнит поступает импульс, он через систему рычагов снимает блокировку, регулирующий диск вместе со своими составляющими элементами вращается и передает движение скользящему стержню и системе рычагов, которые перемещают ползун с магнитными головками, обеспечивая выполнение различных режимов. The flywheel with the gear constantly rotates from the engine and transmits the rotation to the regulating disk, if the latter is not blocked through a system of levers connected with an electromagnet. When an impulse arrives at the electromagnet, it removes the lock through the system of levers, the control disc rotates together with its constituent elements and transmits movement to the sliding rod and the system of levers that move the slider with magnetic heads, ensuring the execution of various modes.

К недостаткам известного механизма относятся сложность конструкции, большое потребление энергии, необходимой для перемещения системы рычагов при переключении режима, небольшое количество включаемых режимов. The disadvantages of the known mechanism include the complexity of the design, the high energy consumption required to move the lever system when switching modes, a small number of included modes.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство управления [2] содержащее кулачок, привод кулачка, диск с вырезами по числу режимов, расположенный соосно кулачку и кинематически связанный с последним, выходные звенья, установленные с возможностью взаимодействия с кулачком и подпружиненные в направлении кулачка, устройство отключения привода после установки диска в положение, соответствующее заданному режиму работы. The closest in technical essence to the invention is a control device [2] containing a cam, cam drive, a disk with cutouts in the number of modes, located coaxially with the cam and kinematically connected with the latter, output links that are installed with the possibility of interaction with the cam and spring-loaded in the direction of the cam, drive shutdown device after setting the disk to the position corresponding to the specified operation mode.

Недостатком известного устройства является жесткая последовательность включения режимов работы, обусловленная конструктивно заданной последовательностью взаимодействия выходных звеньев с кулачками за один оборот диска. Это приводит к непроизводительному расходованию времени и части энергии привода на бесполезные перемещения выходных звеньев при возникновении необходимости включить режимы в последовательности, отличающейся от заданной конструктивно, а также вызывает необходимость усложнения устройства для предотвращения нежелательных последствий от бесполезных перемещений выходных звеньев. Указанный недостаток особенно проявляется при увеличении количества включаемых режимов. Недостатком известного устройства также является зависимость требуемой мощности привода от количества включаемых режимов, обусловленная тем, что перемещение любого из выходных звеньев осуществляется при повороте кулачка на часть оборота. Причем чем большее количество режимов нужно включать, тем соответственно большее количество выходных звеньев нужно перемещать, а значит, тем на меньший угол нужно поворачивать кулачок для включения каждого режима. Следовательно, в известном устройстве привод должен развивать мощность тем больше, чем больше имеет устройство режимов работы. A disadvantage of the known device is the rigid sequence of the inclusion of operating modes, due to a structurally predetermined sequence of interaction of the output links with the cams for one revolution of the disk. This leads to unproductive expenditure of time and part of the drive’s energy for useless movements of the output links when it becomes necessary to turn on the modes in a sequence that is different from the design one and also necessitates complicating the device to prevent undesirable consequences from useless movements of the output links. This drawback is especially apparent with an increase in the number of included modes. A disadvantage of the known device is also the dependence of the required drive power on the number of included modes, due to the fact that the movement of any of the output links is carried out when the cam is rotated a part of the revolution. Moreover, the larger the number of modes to be turned on, the correspondingly the larger number of output links must be moved, which means that the cam needs to be turned a smaller angle to turn on each mode. Therefore, in a known device, the drive must develop power the more, the more the device has operating modes.

Чрезвычайно сложно реализовать известное устройство с большим количеством режимов (например 20) в связи с необходимостью огpаничивать крутизну образующей поверхности кулачка для предотвращения заклинивания кулачка и выходных звеньев. Это неизбежно влечет за собой либо увеличение размеров, либо повышение требований к точности изготовления устройства. It is extremely difficult to implement a known device with a large number of modes (for example, 20) due to the need to limit the steepness of the forming surface of the cam to prevent jamming of the cam and output links. This inevitably entails either an increase in size or an increase in the requirements for precision manufacturing of the device.

Техническим результатом изобретения является улучшение условий эксплуатации и повышение экономичности за счет включения заданного режима работы без перемещения выходных звеньев остальных режимов. The technical result of the invention is to improve operating conditions and increase efficiency by enabling a predetermined mode of operation without moving the output links of the remaining modes.

Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем основание, кулачок с приводом, диск с пазом, кинематически связанный с кулачком, выходные звенья, установленные с возможностью взаимодействия с кулачком и подпружиненные в направлении кулачка, метчик угла поворота диска, диск установлен на основании соосно кулачку и равновелик последнему, кулачок имеет спиралеобразную или винтообразную форму, диск подпружинен к основанию через фрикционную прокладку, выходные звенья установлены с возможностью сопряжения с пазом диска, на поверхности диска, обращенной к кулачку, выполнены упоры под выступ кулачка для кинематической связи диска с кулачком в положении совмещения с пазом диска участков максимального и минимального подъема профиля кулачка, причем устройство содержит узел возврата кулачка относительно диска в исходное состояние. Отличием является также то, что узел возврата кулачка выполнен в виде упругого элемента, которым диск кинематически связан с кулачком, причем упругий элемент создает момент вращения кулачка меньше, чем момент подтормаживания колеса. The goal is achieved in that in a device containing a base, a cam with a drive, a grooved disk kinematically connected to the cam, output links mounted to interact with the cam and spring-loaded in the direction of the cam, a disk rotation angle tap, the disk is mounted on the base coaxially to the cam and is equal to the latter, the cam has a spiral or helical shape, the disk is spring-loaded to the base through the friction gasket, the output links are mounted with the possibility of interfacing with the groove of the disk, on the surface of the Single facing the cam, stops formed by the cam projection for the kinematic connection with the cam disk in the position of alignment with the slot portions disc maximum and minimum lift cam profile, wherein the device comprises a return cam drive assembly relative to the initial state. The difference is also that the cam return unit is made in the form of an elastic element by which the disk is kinematically connected with the cam, and the elastic element creates a cam rotation moment less than the moment of wheel braking.

Содержащиеся в изобретении существенные признаки отличают заявляемое решение от наиболее близкого аналогичного решения и, следовательно, обуславливают соответствие его критерию "новизна". The essential features contained in the invention distinguish the claimed solution from the closest similar solution and, therefore, determine its compliance with the criterion of "novelty."

Осуществление изобретения позволит при включении заданного режима перемещать только то звено, воздействие на которое необходимо. Следовательно, устраняются возможные отрицательные последствия перемещений тех выходных звеньев, которые не связаны с включением заданного режима. Таким образом повышается качество работы устройства. The implementation of the invention will enable when you enable a given mode to move only the link, the impact on which is necessary. Consequently, the possible negative consequences of the displacements of those output links that are not associated with the inclusion of a given mode are eliminated. Thus, the quality of the device.

Кроме того, осуществление изобретения позволит включать и выключать любой заданный режим работы поворотом кулачка на одинаковый угол независимо от количества подлежащих включению режимов. Поэтому мощность привода в заявляемом устройстве не зависит от количества подлежащих включению режимов и меньше, чем в аналогичных устройствах, где режимы работы включаются поворотом кулачка на меньшую часть оборота. In addition, the implementation of the invention will enable you to turn on and off any given mode of operation by turning the cam at the same angle regardless of the number of modes to be turned on. Therefore, the drive power in the inventive device does not depend on the number of modes to be turned on and less than in similar devices, where the operating modes are turned on by turning the cam by a smaller part of the revolution.

На фиг. 1 показано устройство управления, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 фрагмент устройства в состоянии поиска заданного режима; на фиг. 4 фрагмент устройства в состоянии включения заданного режима; на фиг. 5 фрагмент общего вида варианта устройства с кулачком винтообразной формы; на фиг. 6 вид Б на фиг. 5. In FIG. 1 shows a control device, general view; in FIG. 2, section AA in FIG. 1; in FIG. 3 fragment of the device in the search state of a given mode; in FIG. 4 fragment of the device in the state of inclusion of a given mode; in FIG. 5 fragment of the General view of a variant of the device with a cam screw; in FIG. 6 view B in FIG. 5.

Устройство имеет основание 1 с закрепленной на нем осью 2, на которой установлен диск 3, содержащий ступицу 4, радиальный паз 5, зацеп 6 и дугообразный паз 7 с поверхностями (упорами) 8 и 9. На ступице 4 установлен с возможностью вращения кулачок 10, содержащий зацеп 11, упор 12, участок 13 максимального подъема профиля кулачка, участок 14 минимального подъема профиля кулачка и зубчатый венец 15. Пружинная шайба 16 ограничивает осевое перемещение кулачка. Пружиной 17 кулачок кинематически связан с диском 3. С диском 3 механически связана контактная пружина 18, взаимодействующая с расположенными на неподвижной плате 19 кольцевой контактной площадкой 20 и соответствующими режимам работы сигнальными контактами 21. Фрикционная шайба 22 подтормаживает диск 3 под действием усилия пружины 23. По периметру диска 3 расположены соответствующие каждому режиму работы выходные звенья 24. Выходные звенья 25 и 26 взаимодействуют с винтообразными кулачком 27 и колесом 28, имеющим паз 29. Шестерня 30 привода может вводиться в зацепление с зубчатым венцом 15. Стрелка В показывает направление вращения кулачка 10 под действием привода. Стрелка Г показывает направление вращения кулачка 10 после отключения привода. The device has a base 1 with an axis 2 fixed on it, on which a disk 3 is mounted, comprising a hub 4, a radial groove 5, a hook 6 and an arcuate groove 7 with surfaces (stops) 8 and 9. A cam 10 is rotatably mounted on the hub 4, comprising a hook 11, an abutment 12, a cam-profile maximum lifting section 13, a cam-profile minimum lifting section 14, and a ring gear 15. A spring washer 16 restricts axial cam movement. The spring 17 cam is kinematically connected to the disk 3. A contact spring 18 is mechanically connected to the disk 3, which interacts with the ring contact plate 20 located on the fixed board 19 and the signal contacts 21 corresponding to the operating modes. The friction washer 22 brakes the disk 3 under the action of the spring force 23. By on the perimeter of the disk 3 there are output links 24 corresponding to each mode of operation. The output links 25 and 26 interact with a screw cam 27 and a wheel 28 having a groove 29. The drive gear 30 can enter to engage with the ring gear 15. Arrow B shows the direction of rotation of the cam 10 under the action of the drive. The arrow G shows the direction of rotation of the cam 10 after turning off the drive.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Для включения заданного режима нужно соответствующее ему выходное звено 24 поместить в паз 5 диска 3. Для этого шестерню 30 привода вводят в зацепление с зубчатым венцом 15. Кулачок 10 вращается по направлению стрелки В. При этом выходное звено ранее включенного режима скользит по поверхности кулачка 10 от нижнего участка 14 профиля до участка 13 максимального профиля и таким образом выжимается из паза 5. Одновременно с выжиманием выходного звена упор 12 перемещается по дугообразному пазу 7 от поверхности 8 к поверхности 9, а закрепленная за зацепы 6 и 11 пружина 17 закручивается. To enable the specified mode, it is necessary to put the corresponding output link 24 into the groove 5 of the disk 3. For this, the drive gear 30 is engaged with the ring gear 15. The cam 10 rotates in the direction of arrow B. In this case, the output link of the previously turned on mode slides along the surface of the cam 10 from the lower section 14 of the profile to the section 13 of the maximum profile and thus is squeezed out of the groove 5. Simultaneously with squeezing the output link, the stop 12 moves along the arcuate groove 7 from the surface 8 to the surface 9, and fixed to the hooks 6 11, spring 17 is twisted.

После совмещения с пазом 5 участка максимального подъема профиля кулачка 10 выжимание выходного звена 24 из паза 5 заканчивается. Упор 12 касается поверхности 9, благодаря чему осуществляется механическая связь кулачка 10 с диском 3, и дальнейшее вращение кулачка 10 происходит совместно с диском 3 и контактной пружиной 18. After combining with the groove 5 of the section of the maximum lifting profile of the cam 10, the squeezing of the output link 24 from the groove 5 ends. The stop 12 touches the surface 9, due to which the cam 10 is mechanically connected to the disk 3, and the further rotation of the cam 10 occurs together with the disk 3 and the contact spring 18.

Во время совместного вращения один конец контактной пружины 18 перемещается по кольцевой контактной площадке 20, другой конец ее поочередно касается сигнальных контактов 21, а паз 5 поочередно проходит около выходных звеньев 24. Одновременно с подходом паза 5 к выходному звену заданного режима контактная пружина 18 касается сигнального контакта 21, также соответствующего заданному режиму, и привод отключается. During joint rotation, one end of the contact spring 18 moves along the annular contact pad 20, the other end of it alternately touches the signal contacts 21, and the groove 5 alternately passes near the output links 24. At the same time as the groove 5 approaches the output link of the specified mode, the contact spring 18 touches the signal pin 21, also corresponding to a predetermined mode, and the drive trips.

После отключения привода диск 3, подторможенный фрикционной шайбой 22, остается неподвижным, а кулачок 10 под действием пружины 17 поворачивается в направлении, обозначенном стрелкой Г, постепенно открывает паз 5, и выходное звено 24, соответствующее заданному режиму, помещается в паз. After turning off the drive, the disk 3, braked by the friction washer 22, remains stationary, and the cam 10, under the action of the spring 17, rotates in the direction indicated by arrow G, gradually opens the groove 5, and the output link 24 corresponding to the given mode is placed in the groove.

После совмещения с пазом 5 участка 14 минимального подъема профиля кулачка цикл включения заданного режима заканчивается. В таком состоянии устройство управления устойчиво, энергии не потребляет и может находиться неопределенно долго. Аналогично работает устройство управления, содержащее винтообразный кулачок 27. After combining with the groove 5 of the section 14 of the minimum cam profile lift, the switching cycle of the specified mode ends. In this state, the control device is stable, does not consume energy and can remain indefinitely. A control device comprising a screw cam 27 is similarly operated.

Для поворота кулачка 10 в направлении, обозначенном стрелкой Г, вместо пружины 17 в устройстве может быть использована эластичная нить. To rotate the cam 10 in the direction indicated by the arrow G, an elastic thread can be used in the device instead of the spring 17.

Особенно эффективно использование предложенного технического решения в устройствах с большим количеством включаемых режимов. Especially effective is the use of the proposed technical solution in devices with a large number of included modes.

Claims

1. CONTROL DEVICE, comprising a base, a cam with a drive, a grooved disk kinematically connected to the cam, output links mounted to interact with the cam and spring-loaded in the direction of the cam, a disk rotation angle sensor, characterized in that the disk is mounted coaxially on the base with a cam and is equal to the last one, the cam has a spiral or helical shape, the disk is spring-loaded to the base through the friction gasket, the output links are mounted with the possibility of interfacing with the groove of the disk on the surface and a disk facing to the cam abutments formed by protrusion on the cam drive for drive connection with a cam in position alignment with the groove portions disc maximum and minimum lift cam profile, wherein the device comprises a return cam drive assembly relative to the initial state.

2. The device according to claim 1, characterized in that the cam return unit is made in the form of an elastic element associated with the disk and cam.