RU2674956C1 - Sensitive shaft lock of combined action for spatial blocking of shaft - Google Patents
Sensitive shaft lock of combined action for spatial blocking of shaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2674956C1 RU2674956C1 RU2018106112A RU2018106112A RU2674956C1 RU 2674956 C1 RU2674956 C1 RU 2674956C1 RU 2018106112 A RU2018106112 A RU 2018106112A RU 2018106112 A RU2018106112 A RU 2018106112A RU 2674956 C1 RU2674956 C1 RU 2674956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- shaft
- collet clamp
- base
- elastic element
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D49/00—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like
- F16D49/18—Brakes with three or more brake-blocks
-
- 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
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D49/00—Brakes with a braking member co-operating with the periphery of a drum, wheel-rim, or the like
- F16D49/20—Self-tightening brakes
Abstract
Description
Прецизионный блокиратор комбинированного действия для пространственного блокирования валаCombined precision interlock for spatial blocking of the shaft
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приборных установках, манипуляторах, приводах, механизмах станков в качестве управляемой муфты для прецизионной фиксации положения цилиндрических шарниров и валов.The invention relates to mechanical engineering and can be used in instrumentation, manipulators, drives, machine mechanisms as a controlled clutch for precision fixation of the position of cylindrical joints and shafts.
Уровень техникиState of the art
Известна сцепная пьезокерамическая муфта (SU 1462038, F16D 27/10, опубл. 28.02.1989[1]), содержащая механизм управления, выполненный в виде соосно установленных цилиндрических пьезокерамических преобразователей с осевой поляризацией, смонтированные соосно ведущий и ведомый валы, подшипники качения, одну пару взаимодействующих между собой фрикционных дисков, при этом ведущий диск закреплен на конце ведущего вала муфты, а ведомый диск, связанный с механизмом управления, установлен с возможностью осевого перемещения.Known coupling piezoceramic coupling (SU 1462038, F16D 27/10, publ. 02.28.1989 [1]), containing a control mechanism made in the form of coaxially mounted cylindrical piezoceramic transducers with axial polarization, mounted coaxially driving and driven shafts, rolling bearings, one a pair of friction disks interacting with each other, while the drive disk is mounted on the end of the drive shaft of the clutch, and the driven disk associated with the control mechanism is mounted with axial movement.
Данная муфта не обеспечивает безлюфтовое соединение. Также не обеспечивается большой ресурс работы без технического обслуживания, из-за небольшого допуска на приработку фрикционных поверхностей.This coupling does not provide a backlash-free connection. Also, a large resource of work without maintenance is not provided, due to the small tolerance for running-in friction surfaces.
Известна сцепная пьезокерамическая муфта (SU 1511561, F16D 27/10, опубл. 30.09.1989[2]), содержащая корпус, ведомый вал, ведущий вал, смонтированный в корпусе на подшипниках соосно с ведомым валом, жестко, закрепленный в корпусе фрикционный диск, ведущий фрикционный диск и установленный с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с упомянутыми дисками ведомый фрикционный диск и связанный с ним пьезокерамический преобразователь с осевой поляризацией, расположенный концентрично относительно ведомого вала и связанный с источником питания.Known coupling piezoceramic coupling (SU 1511561, F16D 27/10, publ. 09/30/1989 [2]), comprising a housing, a driven shaft, a drive shaft mounted in a housing on bearings coaxially with a driven shaft, a friction disk rigidly fixed to the housing, leading friction disk and installed with the possibility of axial movement and interaction with the said disks, the driven friction disk and the associated piezoceramic transducer with axial polarization, located concentrically relative to the driven shaft and connected to the power source.
Данная муфта не обеспечивает безлюфтовое соединение. Также не обеспечивается большой ресурс работы без технического обслуживания, из-за небольшого допуска на приработку фрикционных поверхностей.This coupling does not provide a backlash-free connection. Also, a large resource of work without maintenance is not provided, due to the small tolerance for running-in friction surfaces.
Известна пьезоэлектрическая фрикционная муфта (RU 2019751, F16D13/10, опубл. 15.09.1994 [3]) содержащая корпус, связанный с концевым участком одного из двух соосно установленных валов жестко, а с концевым участком другого вала - с возможностью относительных перемещений в окружном направлении и смонтированные в корпусе пьезоэлектрические фрикционные элементы сцепления.Known piezoelectric friction clutch (RU 2019751, F16D13 / 10, publ. 15.09.1994 [3]) containing a housing connected to the end section of one of the two coaxially mounted shafts is rigidly, and with the end section of the other shaft - with the possibility of relative movements in the circumferential direction and piezoelectric friction clutch elements mounted in the housing.
Также не обеспечивается большой ресурс работы без технического обслуживания, из-за небольшого допуска на приработку фрикционных поверхностей.Also, a large resource of work without maintenance is not provided, due to the small tolerance for running-in friction surfaces.
Известна сцепная пьезокерамическая муфта (SU 684212,F16D27/10, 08.09.1979[4]) содержащая неподвижный корпус, в котором расположен фрикционный диск и смонтированы соосно ведущий и ведомый валы с установленными на них взаимодействующими между собой фрикционными дисками, один диск установлен с возможностью осевого перемещения и связан с механизмом управления через подшипник качения.Known coupling piezoceramic coupling (SU 684212, F16D27 / 10, 09/08/1979 [4]) containing a fixed housing in which the friction disk is located and mounted coaxially leading and driven shafts with friction disks interacting with each other mounted on them, one disk is installed with the possibility axial displacement and is connected with the control mechanism through a rolling bearing.
Данная муфта не обеспечивает безлюфтовое соединение.This coupling does not provide a backlash-free connection.
Известна бесконтактная электромагнитная муфта-тормоз с пьезоэлектрическим тормозом [Казаков Л. А. Электромагнитные устройства РЭА. Справочник. – 1991[5]). Муфта-тормоз содержит неподвижный магнитопроводящий составной корпус из двух половин, а также ведущую и ведомую полумуфту. Одна половина содержит обмотку возбуждения и три пьезокерамических элемента с осевой поляризацией и фрикционными колодками. Вторая половина содержит обмотку возбуждения и тормозную фрикционную поверхность. Принцип действия муфты заключается в перемещении диска ведомой полумуфты за счет электромагнитных сил, создаваемых обмотками возбуждения, и фиксации взаимного расположения полумуфт за счет пьезоэлектрических элементов. Муфта характеризуется по сравнению с активными электромагнитными муфтами снижением потребления энергии, возможностью работы в форсированном режиме, за счет возможности предварительного включения обмоток возбуждения. Known non-contact electromagnetic clutch brake with a piezoelectric brake [Kazakov L. A. Electromagnetic devices REA. Directory. - 1991 [5]). The brake clutch contains a stationary magnetically conductive composite housing of two halves, as well as a leading and a driven coupling half. One half contains an excitation winding and three piezoceramic elements with axial polarization and friction pads. The second half contains the field winding and the brake friction surface. The principle of the coupling consists in moving the disk of the driven coupling half due to the electromagnetic forces created by the field windings, and fixing the relative position of the coupling halves due to the piezoelectric elements. Compared to active electromagnetic couplings, the coupling is characterized by a decrease in energy consumption, the ability to work in forced mode, due to the possibility of preliminary switching on the field windings.
По сравнению с пьезокерамическими муфтами [1,2,3,4] электромагнитная муфта-тормоз обладает большим ресурсом из-за того, что тормозные колодки, расположенные на пьезокерамических элементах, участвуют только в процессе фиксации, но не торможения. К недостаткам данной муфты можно отнести: сложность управления, связанную с необходимостью синхронизации процессов торможения обмотками возбуждения и фиксации полумуфт пьезокерамическими элементами; большее время готовности и меньшее быстродействие по сравнению с пьезокерамическими муфтами из-за необходимости включения обмоток возбуждения и преодоления большего зазора, свойственного электромагнитным муфтам, между полумуфтами; а также невозможность прецизионной безлюфтовой фиксации из-за наличия люфта в шлицевых направляющих ведомой полумуфты.Compared to piezoceramic couplings [1,2,3,4], an electromagnetic brake clutch has a longer resource due to the fact that brake pads located on piezoceramic elements participate only in the fixing process, but not inhibition. The disadvantages of this coupling include: the complexity of control associated with the need to synchronize the processes of braking by the excitation windings and fixing the coupling halves with piezoceramic elements; longer readiness time and lower speed compared to piezoceramic couplings due to the need to turn on the field windings and to overcome the greater gap inherent in electromagnetic couplings between half couplings; as well as the impossibility of precision backlashless locking due to the presence of play in the spline guides of the driven coupling half.
Данная конструкция является наиболее близкой к предложенному техническому решению.This design is the closest to the proposed technical solution.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Заявленное техническое решение решает задачу надежной безлюфтовой быстрой разблокировки и блокировки во всех направлениях вала подвижных звеньев устройств при малом потреблении энергии и большом ресурсе работы. The claimed technical solution solves the problem of reliable backlash-free quick unlocking and blocking in all directions of the shaft of the mobile links of the devices with low power consumption and a long service life.
В результате применения созданного технического решения обеспечивается возможность блокировки или разблокировки взаимного перемещения подвижных звеньев на изделии где предъявляются высокие требования к жесткости фиксации и отсутствию люфтов, необходима быстрая разблокировка и блокировка, есть требования к снижению энергопотребления, необходима работа в течение всего срока службы без технического обслуживания.As a result of the application of the created technical solution, it is possible to lock or unlock the mutual movement of the moving links on the product where high demands are placed on the rigidity of fixation and the absence of backlash, quick unlocking and blocking are required, there are requirements to reduce energy consumption, work is required during the entire service life without maintenance .
Технический результат заявленного изобретения заключается безлюфтовой быстрой разблокировки и блокировки во всех направлениях вала подвижных звеньев устройств при малом потреблении энергии при долгом сроком службы и отсутствии необходимости в техническом обслуживании.The technical result of the claimed invention consists in backlash-free quick unlocking and blocking in all directions of the shaft of the mobile links of the devices with low energy consumption with a long service life and no maintenance is required.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что блокиратор комбинированного действия для пространственного блокирования вала содержит корпус с цанговым зажимом, размещенное внутри корпуса основание, и установочную втулку с упругим элементом, которая торцевой поверхностью зафиксирована на основании и закрывает корпус с цанговым зажимом, The claimed technical result is achieved due to the fact that the combined action blocker for the spatial blocking of the shaft comprises a housing with a collet clamp, a base placed inside the housing, and a mounting sleeve with an elastic element that is fixed with an end surface on the base and closes the housing with a collet clamp,
при этом основание торцом закреплено в корпусе с цанговым зажимом и установлено на вал, а корпус с цанговым зажимом закреплен на корпусе устройства относительно которого осуществляется фиксация вала, а упругий элемент установочной втулки расположен с противоположной стороны от цангового зажима между корпусом и основанием, при этом в корпусе с противоположной от цангового зажима стороны выполнено, по меньшей мере три подшипниковых узла, включающих подшипник и крышку подшипникового узла, при этом the base is end-mounted in the housing with a collet clamp and mounted on the shaft, and the housing with the collet clamp is mounted on the device relative to which the shaft is fixed, and the elastic element of the installation sleeve is located on the opposite side of the collet clamp between the housing and the base, while the housing on the opposite side of the collet clamp has at least three bearing assemblies including a bearing and a bearing assembly cover, wherein
в основании выполнено по меньшей мере три парных канала, в каждой паре которых размещен пьезоактюатор и редукторный электропривод, at least three pair channels are made at the base, in each pair of which a piezo actuator and a gear electric drive are placed,
причем пьезоактюатор расположен в канале между цанговым зажимом и упругим элементом установочной втулки и расположен с возможностью осевого перемещения по каналу, а редукторный электропривод расположен в канале между цанговым зажимом и упругим элементом, moreover, the piezoactuator is located in the channel between the collet clamp and the elastic element of the installation sleeve and is located with the possibility of axial movement along the channel, and the gear drive is located in the channel between the collet clamp and the elastic element,
причем вал редукторного электропривода соединен с самотормозящей передачей винт-гайка, соединенной посредством резьбового соединения с упругим элементом установочной втулки и соединенной с подшипниковым узлом.moreover, the shaft of the gear electric drive is connected to a self-braking screw-nut transmission connected by a threaded connection to the elastic element of the installation sleeve and connected to the bearing assembly.
В варианте реализации заявленного технического решения пьезоактюаторы выполнены в виде пьезокерамических элементов.In an embodiment of the claimed technical solution, piezo actuators are made in the form of piezoceramic elements.
В варианте реализации заявленного технического решения поверхности цангового зажима выполнены фрикционными.In an embodiment of the claimed technical solution, the surfaces of the collet clamp are made frictional.
В варианте реализации заявленного технического решения пьезоактюаторы и электроприводы расположены в каналах, выполненных в радиальном, аксиальном или касательном направлении по отношению к валу. In an embodiment of the claimed technical solution, piezo actuators and electric drives are located in channels made in the radial, axial or tangential direction with respect to the shaft.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:Details, features, and advantages of the present invention follow from the following description of embodiments of the claimed technical solution using the drawings, which show:
Фиг. 1 – блокиратор в разрезе вдоль осиFIG. 1 - sectional blocker along the axis
Фиг. 2 – блокиратор в радиальном разрезеFIG. 2 - a blocker in a radial section
На фигурах обозначены следующие позиции: The following positions are indicated in the figures:
1 – основание; 2 – корпус с цанговым зажимом; 3 – установочная втулка; 4 – пъезоактюатор; 5 – редукторный электропривод; 6 – самотормозящая передача винт-гайка; 7 – вал; 8 – корпус устройства, относительно которого осуществляется фиксация вала; 9 – подшипник; 10 – крышка подшипникового узла; 11 – упругий элемент установочной втулки.1 - base; 2 - case with collet clamp; 3 - installation sleeve; 4 - piezoactuator; 5 - gear electric drive; 6 - self-braking gear screw-nut; 7 - shaft; 8 - the housing of the device, relative to which the shaft is fixed; 9 - bearing; 10 - a cover of a bearing assembly; 11 - an elastic element of the installation sleeve.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Блокиратор комбинированного действия для пространственного блокирования вала (7) содержит корпус с цанговым зажимом (2), размещенное внутри корпуса основание (1), и установочную втулку (3), которая торцевой поверхностью зафиксирована на основании (1) и закрывает корпус с цанговым зажимом (2). Основание (1) и установочная втулка (3) закреплены на корпусе (2) с цанговым зажимом, но не мешают работе цангового зажима Основание (1) прецизионного блокиратора комбинированного действия торцом закреплено в корпусе с цанговым зажимом (2) и установлено на вал (7). При этом корпус блокиратора с цанговым зажимом (2) закреплен на корпусе (8) устройства относительно которого осуществляется фиксация вала (7). Установочная втулка выполнена с упругим элементом, расположенным между корпусом (2) и основанием с противоположной от вала (7) стороны.The combined action blocker for spatial blocking of the shaft (7) comprises a housing with a collet clamp (2), a base (1) placed inside the housing, and a mounting sleeve (3), which is fixed with an end surface on the base (1) and closes the housing with a collet clamp ( 2). The base (1) and the mounting sleeve (3) are mounted on the housing (2) with a collet clamp, but do not interfere with the operation of the collet clamp. The base (1) of the precision combined action lock is end-mounted in the housing with the collet clamp (2) and mounted on the shaft (7) ) In this case, the blocker housing with a collet clamp (2) is mounted on the housing (8) of the device relative to which the shaft (7) is fixed. The installation sleeve is made with an elastic element located between the housing (2) and the base on the opposite side from the shaft (7).
Основание (1) представляет собой диск с парными каналами для размещения и крепления пары пьезоактюаторов (4) и редукторных микроприводов (5). Поверхности цангового зажима выполнены фрикционными. The base (1) is a disk with paired channels for placement and fastening of a pair of piezoelectric actuators (4) and gear microdrives (5). The surfaces of the collet clamp are made frictional.
Минимальное количество необходимых пар пьезоактюаторов (4) и редукторных микроприводов (5) равно трем. Основание с тремя парными каналами – частное решение. В конструкции может быть применено большее число пар пьезоактюаторов (4) и редукторных электроприводов (5). Пьезоактюаторы (4) расположены в каналах с возможностью осевого перемещения по каналу и не закреплены в основании (1), но зажаты торцевыми поверхностями между цанговым зажимом (2) и установочной втулкой (3). The minimum number of required pairs of piezo actuators (4) and gear microdrives (5) is three. A base with three twin channels is a private solution. A larger number of pairs of piezoelectric actuators (4) and gear electric drives (5) can be used in the design. Piezo actuators (4) are located in the channels with the possibility of axial movement along the channel and are not fixed in the base (1), but are clamped by the end surfaces between the collet clamp (2) and the installation sleeve (3).
При этом, в корпусе (2) с противоположной от вала (7) стороны выполнен подшипниковый узел, включающий подшипник (9) и крышку подшипникового узла (10).Moreover, in the housing (2) on the opposite side from the shaft (7), a bearing assembly is made, including a bearing (9) and a bearing assembly cover (10).
Блокиратор комбинированного действия для пространственного блокирования вала (7) также содержит самотормозящую передачу винт-гайка (6), которая расположена одной стороной в подшипниковом узле корпуса (2), а другой стороной в основании (1) с валом редукторного электропривода (5) и соединена посредством резьбового соединения с упругим элементом установочной втулки (3). Самотормозящая передача винт-гайка (6) фиксирует упругий элемент установочной втулки (3) за счет эффекта самоторможения. The combined action blocker for spatial blocking of the shaft (7) also contains a self-braking screw-nut transmission (6), which is located on one side in the bearing assembly of the housing (2), and the other side in the base (1) with the shaft of the gear drive (5) and connected by threaded connection with the elastic element of the installation sleeve (3). Self-braking gear screw-nut (6) fixes the elastic element of the installation sleeve (3) due to the self-braking effect.
В статическом выключенном состоянии, вал (7) проходящий через цанговый зажим (2) разблокирован, так как посадка вал-зажим имеет зазор. В статическом включенном состоянии вал (7) зафиксирован в цанговом зажиме (2) и соответственно заблокировано его положение относительно корпуса устройства (8).In the static off state, the shaft (7) passing through the collet clamp (2) is unlocked, since the shaft-clamp fit has a clearance. In the static on state, the shaft (7) is fixed in the collet clamp (2) and, accordingly, its position relative to the device case (8) is locked.
В варианте реализации заявленного технического решения пьезоактюаторы (4) выполненные в виде пьезокерамических элементов.In an embodiment of the claimed technical solution, piezo actuators (4) made in the form of piezoceramic elements.
В режиме блокировки или разблокировки пьезоактюаторы (4), упираясь в упругий элемент установочной втулки (3) и двигаясь в отверстии основания (1), прижимают цанговый зажим корпуса (2) к валу (7). Контакт корпуса (2) с валом (7) происходит по фрикционной поверхности цангового зажима. In the lock or unlock mode, the piezo actuators (4), abutting against the elastic element of the mounting sleeve (3) and moving in the hole of the base (1), press the collet clamp of the housing (2) to the shaft (7). The contact of the housing (2) with the shaft (7) occurs along the friction surface of the collet clamp.
Регулируя перемещение пьезоактюатора (4), подпружиненного упругим элементом (11) установочной втулки (3), осуществляется возможность плавного зажима вала (7) с гашением остаточных относительных скоростей перемещений блокируемых звеньев механизма. Самотормозящаяся передача винт-гайка (6) позволяет при выключенном редукторном электроприводе (5) удерживать упругий элемент установочной втулки (3) в необходимом положении для поджатия пьезоактюатора (4).By adjusting the movement of the piezoelectric actuator (4), spring-loaded by the elastic element (11) of the mounting sleeve (3), it is possible to smoothly clamp the shaft (7) with damping the residual relative speeds of movement of the locked links of the mechanism. Self-braking screw-nut transmission (6) allows to keep the elastic element of the mounting sleeve (3) in the required position to tighten the piezo actuator (4) when the gear motor (5) is turned off.
В режиме установки редукторный электропривод (5) по средству передачи винт-гайка (6) подтягивает упругий элемент (11) установочной втулки (3) при включенном пьезоактюаторе (4) до заданной силы фиксации блокиратора.In the installation mode, the gear electric drive (5), by means of a transmission screw-nut (6), pulls the elastic element (11) of the installation sleeve (3) with the piezo actuator (4) turned on to the specified locking force of the blocker.
Упругий элемент (11) установочной втулки (3) работает не только в качестве регулировочного элемента и амортизатора, но также в качестве рычага уменьшая необходимое усилие, развиваемое редукторным электроприводом (5) для преднатяга актюатора. The elastic element (11) of the mounting sleeve (3) works not only as an adjusting element and shock absorber, but also as a lever, reducing the necessary force developed by the gear electric drive (5) for the preload of the actuator.
Далее привод выключается и усилие удерживает самотормозящаяся передача винт-гайка(6). Теперь при снятии напряжения с пьезоактюатора (4) цанговый зажим разблокируется. При подаче управляющего напряжения на пьезоактюатор (4) блокиратор снова будет заблокирован на заданное усилие фиксации.Next, the drive is turned off and the force is held by a self-braking transmission screw-nut (6). Now, when stress is removed from the piezo actuator (4), the collet clamp is released. When a control voltage is applied to the piezoelectric actuator (4), the blocker will again be locked for a given fixing force.
В результате в режиме установки можно провести компенсацию приработки фрикционных поверхностей и компенсацию релаксации упругого элемента, что увеличивает ресурс и срок службы изделия. As a result, in the installation mode, it is possible to compensate for the running-in of friction surfaces and to compensate for the relaxation of the elastic element, which increases the resource and service life of the product.
В режиме блокировки/разблокировки, за счет применения самотормозящейся передачи, из управления исключается более медленный электропривод. In the lock / unlock mode, due to the use of a self-braking transmission, a slower electric drive is excluded from the control.
Эти меры обеспечивают увеличение быстродействия за счет управления быстрым пьезоактюатором, уменьшают энергопотребление за счет более низкого потребления пьезоактюатора (4), уменьшают сложность управления за счет исключения необходимости синхронизации управления пьезоактюатора (4) и электромагнитного привода в режиме блокировки/разблокировки. These measures provide increased performance by controlling a fast piezo actuator, reduce power consumption due to lower consumption of the piezo actuator (4), and reduce control complexity by eliminating the need to synchronize the control of the piezo actuator (4) and the electromagnetic drive in lock / unlock mode.
Также за счет плавного управления напряжением на пьезоактюаторах обеспечивается возможность безударной блокировки звеньев механизма и устранение остаточных не нулевых скоростей относительного перемещения. Пьезоэлектрические актюаторы (4) благодаря своим силовым характеристикам обеспечивают больший высокий удельный момент удержания. За счет монолитной конструкции без подвижных соединений между двумя фиксируемыми звеньями полностью устраняется люфт.Also, due to the smooth voltage control on the piezoelectric actuators, it is possible to shocklessly block the links of the mechanism and eliminate residual non-zero speeds of relative movement. Piezoelectric actuators (4) due to their power characteristics provide a higher high specific retention moment. Due to the monolithic design without movable joints between the two fixed links, play is completely eliminated.
Возможно исполнение блокиратора с работой не на прижатие цангового зажима, когда блокиратор нормально разомкнут в выключенном состоянии, а на разжатие, тогда блокиратор будет нормально замкнут при выключении питания. It is possible to perform a lock with work not on pressing the collet clamp, when the lock is normally open in the off state, but on release, then the lock will be normally closed when the power is turned off.
Кроме того, в место цангового зажима можно использовать гибкую втулку или гибкую втулку одновременно с цанговым зажимом, тем самым обеспечивая герметичность конструкции. Пьезоэлементы и привод могут быть расположены не в радиальном, а в аксиальном или касательном направлении по отношению к валу, обеспечиваю большую компактность изделия. In addition, in place of the collet clamp, a flexible sleeve or a flexible sleeve can be used simultaneously with the collet clamp, thereby ensuring the tightness of the structure. The piezoelectric elements and the actuator can be located not in the radial, but in the axial or tangent direction with respect to the shaft, providing greater compactness of the product.
Блокиратор может служить, в том числе как муфта и соединять не только вал первого и торец второго звена, но и два вала. Для пространственной блокировки в соответствии с правилом 6-ти точек (6) необходимо применять либо два блокиратора, либо увеличить число пьезоактюаторов, добавив дополнительный ряд для увеличения числа точек контакта в трёхмерном расположении. Для фиксирования вала, расположенного в безлюфтовом подшипниковом узле относительно корпуса достаточно одного блокиратора и фиксирования вала по трем точкам. Но когда необходима фиксация вала только с помощью блокиратора, то в соответствии с правилом шести точек надо использовать либо два блокиратора, либо добавить еще один ряд пьезоатюаторов в конструкцию блокиратора.The lock can serve, including as a coupling, and connect not only the shaft of the first and the end of the second link, but also two shafts. For spatial blocking in accordance with the rule of 6 points (6), it is necessary to use either two blockers or increase the number of piezo actuators, adding an additional row to increase the number of contact points in a three-dimensional arrangement. To fix the shaft located in the clearance-free bearing unit relative to the housing, one blocker is sufficient and the shaft is fixed at three points. But when it is necessary to fix the shaft only with the help of a blocker, then in accordance with the six-point rule, either two blockers must be used, or one more row of piezo-actuators should be added to the blocker design.
При применении конструкции блокиратора с тремя пьезоактюаторами изображенного на фиг. 1 и задавшись следующими типовыми характеристиками: блокирующая сила пьезоактюаторов 
Где 
Самым важным в созданном техническом решении является идея независимого комбинирования двух сил различной природы (пьезоэлектрической и электромагнитной). The most important thing in the created technical solution is the idea of independently combining two forces of different nature (piezoelectric and electromagnetic).
При этом в отличие от [1,2,3,4] обеспечивается долгий срок службы и отсутствие необходимости в техническом обслуживании за счет большей допустимой приработки фрикционных поверхностей. In this case, unlike [1,2,3,4], a long service life and the absence of the need for maintenance are ensured due to the larger allowable running-in of the friction surfaces.
Большая допустимая приработка фрикционных поверхностей достигается за счет наличия кроме пьезоэлектрических элементов (пьезоактюаторов), которые имеют малых ход, электромеханического привода с самотормозящейся передачей винт-гайка, который в режиме подстройки позволяет компенсировать приработку, а в рабочем режиме за счет самоторможения исключается из процесса блокировки/разблокировки. A large allowable running-in of friction surfaces is achieved due to the presence, in addition to piezoelectric elements (piezoelectric actuators), which have a small stroke, of an electromechanical drive with a self-braking screw-nut transmission, which in the fine tuning mode allows to compensate for the running-in time and is excluded from the blocking process in the self-braking mode unlock.
При независимом комбинировании двух сил в отличие от [5] обеспечивается жесткая безлюфтовая пространственная блокировка, более высокая скорость блокировки/разблокировки за счет использования в процессе блокировки/разблокировки только пьезоактюаторов/пьезокерамических элементов, меньшее энергопотребления за счет использования электромагнитных приводных элементов только в процессе подстройки.When independently combining the two forces, unlike [5], a rigid backlash-free spatial blocking is achieved, a higher lock / unlock speed due to the use of only piezo actuators / piezoceramic elements in the lock / unlock process, less energy consumption due to the use of electromagnetic drive elements only during tuning.
Источники информации:Information sources:
1. http://patents.su/4-1462038-scepnaya-pezokeramicheskaya-mufta.html1.http: //patents.su/4-1462038-scepnaya-pezokeramicheskaya-mufta.html
1. http://patents.su/3-1511561-scepnaya-pezokeramicheskaya-mufta.html1.http: //patents.su/3-1511561-scepnaya-pezokeramicheskaya-mufta.html
2. http://www.freepatent.ru/patents/20197512.http: //www.freepatent.ru/patents/2019751
3. http://patents.su/2-684212-scepnaya-pezokeramicheskaya-mufta.html3.http: //patents.su/2-684212-scepnaya-pezokeramicheskaya-mufta.html
4. Казаков Л. А. Электромагнитные устройства РЭА. Справочник. – 1991.4. Kazakov L. A. Electromagnetic devices REA. Directory. - 1991.
5. Ансёров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. Расчеты и конструкции: учебное пособие //Москва: Изд-во Машиностроение. – 1966.5. Anserov M. A. Devices for metal cutting machines. Calculations and constructions: textbook // Moscow: Publishing House Engineering. - 1966.
6. http://patents.su/3-1017846-pezokeramicheskaya-mufta.html6.http: //patents.su/3-1017846-pezokeramicheskaya-mufta.html
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018106112A RU2674956C1 (en) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | Sensitive shaft lock of combined action for spatial blocking of shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018106112A RU2674956C1 (en) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | Sensitive shaft lock of combined action for spatial blocking of shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2674956C1 true RU2674956C1 (en) | 2018-12-13 |
Family
ID=64753076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018106112A RU2674956C1 (en) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | Sensitive shaft lock of combined action for spatial blocking of shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2674956C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112112909A (en) * | 2019-09-26 | 2020-12-22 | 东莞理工学院 | Braking device for failure analysis of armored vehicle |
| RU214499U1 (en) * | 2022-08-03 | 2022-11-01 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Locking device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU634035A1 (en) * | 1976-11-24 | 1978-11-25 | Ростовский-на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта | Friction clutch |
| SU1139917A1 (en) * | 1983-10-06 | 1985-02-15 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Friction transmission drive |
| DE20216689U1 (en) * | 2002-10-29 | 2003-02-06 | Chang Kuo Tst | Inverse piezoelectric drive coupling has piezoceramic element with piezoelectric Langerin vibrator and piezoceramic resonator; inverse piezoelectric effect compresses or deforms piezoceramic element |
| US6561049B2 (en) * | 2000-02-18 | 2003-05-13 | Nsk Ltd. | Linear guide apparatus |
-
2018
- 2018-02-19 RU RU2018106112A patent/RU2674956C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU634035A1 (en) * | 1976-11-24 | 1978-11-25 | Ростовский-на-Дону институт инженеров железнодорожного транспорта | Friction clutch |
| SU1139917A1 (en) * | 1983-10-06 | 1985-02-15 | Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса | Friction transmission drive |
| US6561049B2 (en) * | 2000-02-18 | 2003-05-13 | Nsk Ltd. | Linear guide apparatus |
| DE20216689U1 (en) * | 2002-10-29 | 2003-02-06 | Chang Kuo Tst | Inverse piezoelectric drive coupling has piezoceramic element with piezoelectric Langerin vibrator and piezoceramic resonator; inverse piezoelectric effect compresses or deforms piezoceramic element |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112112909A (en) * | 2019-09-26 | 2020-12-22 | 东莞理工学院 | Braking device for failure analysis of armored vehicle |
| RU214499U1 (en) * | 2022-08-03 | 2022-11-01 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" (ФГУП "ВНИИА") | Locking device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7220205B2 (en) | Automatic speed reducing ratio-switching apparatus | |
| WO2014200052A1 (en) | Electric linear actuator and electric brake device | |
| US20050035687A1 (en) | Electromechanical translation apparatus | |
| WO2006130274A1 (en) | Direct drive electromechanical linear actuators | |
| KR102570434B1 (en) | Segmented spring for a ball screw | |
| RU2674956C1 (en) | Sensitive shaft lock of combined action for spatial blocking of shaft | |
| JP2017082921A (en) | Driving force transmission device | |
| DE10146779A1 (en) | Electromechanical brake | |
| KR20090060455A (en) | Play-free drive for an electromechanical brake device | |
| KR101295114B1 (en) | Pre-load type clutch actuator capable of wear compensating | |
| JP5082725B2 (en) | Torque fluctuation absorber | |
| RU2752672C1 (en) | Linear actuator of hydraulic structures | |
| JP2012528975A (en) | Transmission clutch or brake | |
| JP3959109B2 (en) | Normally closed brake | |
| DE10160965A1 (en) | braking device | |
| KR20180024364A (en) | Electric parking brake | |
| JP7373574B2 (en) | electromechanical linear drive | |
| RU2752673C1 (en) | Linear actuator | |
| JP2010014139A (en) | Electromagnetic connecting device | |
| JP2016121722A (en) | Ball screw device | |
| KR20010014280A (en) | Servo-actuator for a car clutch | |
| KR20210040163A (en) | Brake assembly and method for controlling the brake assembly | |
| RU2766658C1 (en) | Valve with linear drive | |
| US8156833B2 (en) | Linear actuator | |
| JP2019060477A (en) | Reduction gear and actuator employing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210220 |