RU2685899C1

RU2685899C1 - Reversing mechanism

Info

Publication number: RU2685899C1
Application number: RU2018130344A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Ермаков
Original assignee: Юрий Михайлович Ермаков
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-04-23

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to reversing mechanisms. Reversible mechanism comprises reciprocating drive in the form of pneumatic cylinders (1) and device for conversion of translational motion into impeller (3) rotation. Rods of pneumatic cylinders are connected with swirled flexible tie-rods (2) passing through holes of impeller (3). Device for translational motion conversion is formed by flexible rods (2) wound one on another. Tie rods pass through holes in wheel (3). Drive of back-and-forth movement can be an electromagnet.EFFECT: enabling the design simplification.3 cl, 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, более конкретно, к деталям машин и механизмам для передачи вращения.The present invention relates to the field of engineering, more specifically, to the details of machines and mechanisms for transmitting rotation.

Известно электромагнитное устройство для осуществления углового колебательного движения [1]. Оно состоит из статора с обмоткой, подключенной к сети однофазного переменного тока, и ротора, вал которого соединен по концам с неподвижными спиральными пружинами. Его недостатками являются малый крутящий момент и небольшой угол колебаний, определяемые жесткостью пружин.Known electromagnetic device for the implementation of the angular oscillatory motion [1]. It consists of a stator with a winding connected to a single-phase AC network, and a rotor, the shaft of which is connected at the ends with stationary spiral springs. Its disadvantages are low torque and small angle of oscillation, determined by the stiffness of the springs.

Известно устройство к станку для глубокого сверления, выполненное в виде трех гибких нитей, обвивающих инструмент - борштангу [2]. Нити жестко закреплены с одного конца, а с другого наматываются на барабаны со спиральными пружинами внутри. Устройство служит гибким люнетом -корсетом нежесткого инструмента и не пригодно для преобразования поступательного движения в реверсивное вращение.A device to a machine for deep drilling is known, made in the form of three flexible threads wrapping around a tool - a boring bar [2]. The threads are rigidly fixed at one end, and at the other end they are wound on drums with coil springs inside. The device serves as a flexible rest-a corset of a non-rigid instrument and is not suitable for converting translational motion into reverse rotation.

Наиболее близким аналогом является реверсивный механизм с возвратно-поступательным ходом рейки, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом [3]. Механизм имеет небольшой угол реверсирования, порядка 120°, определяемый длиной рейки; невысокое быстродействие; у него отсутствует диапазон углов реверсирования.The closest analogue is the reversing mechanism with the reciprocating stroke of the rail, which is engaged with the gear wheel [3]. The mechanism has a small reversal angle, of the order of 120 °, determined by the length of the slats; low speed; it does not have a range of reversal angles.

Технический результат предлагаемого реверсивного механизма заключается в увеличении диапазона и числа оборотов рабочего колеса в каждом направлении вращения, в повышении частоты реверсирования при упрощении конструкции и повышении ее предохранительных свойств. Указанный результат достигается тем, что устройство преобразования поступательного движения во вращение выполнено в виде гибких, закрученных одна относительно другой тяг, проходящих через отверстия рабочего колеса, и соединенных по концам с приводом поступательного движения.The technical result of the proposed reversing mechanism is to increase the range and number of revolutions of the impeller in each direction of rotation, to increase the frequency of reversal while simplifying the design and improving its safety properties. This result is achieved by the fact that the device converting translational motion into rotation is made in the form of flexible, twisted one relative to the other, passing through the holes of the impeller, and connected at the ends with the drive of the translational motion.

На фиг. 1 изображен реверсивный механизм, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, увеличено; на фиг. 3 - фрагмент механизма с электромагнитным приводом возвратно - поступательного движения.FIG. 1 shows a reversing mechanism, a longitudinal section; in fig. 2 shows section A-A in FIG. 1, increased; in fig. 3 - a fragment of the mechanism with electromagnetic drive reciprocating motion.

Механизм состоит из двух пневмоцилиндров 1, штоки которых соединены с гибкими тягами 2, навитыми одна на другую и проходящими через рабочее колесо 3 в отверстия 4, расположенные симметрично относительно оси его вращения (фиг. 1, 2). Колесо 3 установлено в корпусе 5 на подшипнике качения 6. Рабочее колесо 3 находится в зацеплении с ведомым колесом 7 блока зубчатых колес на валу 8 зубчатой передачи.The mechanism consists of two pneumatic cylinders 1, the rods of which are connected to flexible rods 2 wound one on the other and passing through the impeller 3 into the holes 4 located symmetrically relative to the axis of its rotation (Fig. 1, 2). The wheel 3 is mounted in the housing 5 on the rolling bearing 6. The impeller 3 is meshed with the driven wheel 7 of the gear unit on the gear shaft 8.

Привод возвратно-поступательного движения тяг может быть любого типа: пневматический, гидравлический, механический, электрический в виде электромагнита 9 (фиг. 3), комбинированный. Сами нити образованы скрученными волокнами из хлопка, льна, пеньки, шелка.The drive for the reciprocating movement of the rods can be of any type: pneumatic, hydraulic, mechanical, electric in the form of an electromagnet 9 (Fig. 3), combined. The threads themselves are formed by twisted fibers of cotton, flax, hemp, silk.

Работа механизма осуществляется следующим образом (см. фиг. 1). Тяги 2 предварительно закручивают вращением колеса 3 в одну сторону на два десятка оборотов, и штоки неработающих пневмоцилиндров 1 сближаются. При подаче сжатого воздуха в штоковые полости цилиндров штоки расходятся, закрученные тяги 2 раскручиваются и приводят во вращение колесо 3. На обратном, холостом ходе поршней штоки сближаются, и тяги закручиваются в противоположном направлении вращающимся по инерции рабочим колесом. Следующий рабочий ход поршней раскручивает тяги и приводит в противоположное вращение рабочее колесо.The operation of the mechanism is as follows (see Fig. 1). Traction 2 pre-twist the rotation of the wheel 3 in one direction for two dozen turns, and the rods of idle pneumatic cylinders 1 approach. When compressed air is fed into the rod cavities of the cylinders, the rods diverge, the twisted rods 2 unwind and the wheel 3 is rotated. At the reverse idling of the pistons, the rods approach each other, and the rods spin in the opposite direction by the inertia-rotating impeller. The next working stroke of the pistons unwinds the thrust and drives the impeller into the opposite rotation.

В установившемся режиме пневмоцилиндры, работающие с частотой двойных ходов n_2X, вызывают реверсивное кручение - раскручивание тяг и реверсирование вращения зубчатого колеса 3 через каждые несколько оборотов в одном направлении с той же частотой n. Аналогичным образом работает механизм с электромагнитным приводом (фиг. 3). После предварительного закручивания тяг 2 включают питание электромагнита 9 от сети переменного тока. Его сердечник втягивается в катушку и выталкивается пружиной сжатия (не показана) с частотой n_2X, определяемой импульсным контактом (выключателем). С той же частотой реверсируется вращение колеса 3.In the steady state, pneumatic cylinders operating with a double stroke frequency n _2X cause reversible torsion — unwinding of the gears and reversing the rotation of the gear wheel 3 every few revolutions in the same direction with the same frequency n. Similarly, the mechanism works with an electromagnetic drive (Fig. 3). After pre-tightening the pitch 2 turn on the power of the electromagnet 9 from the AC network. Its core is drawn into the coil and pushed out by a compression spring (not shown) at a frequency of n _2X , determined by a pulse contact (switch). The rotation of the wheel 3 is reversed with the same frequency.

Конкретный пример исполнения. Модель из двух льняных нитей диаметром 1 мм, длиной 400 мм имеет рабочее колесо диаметром 30 мм, установленное посередине длины нитей, соединенных с поступательным приводом. Закрученные на 15 оборотов нити имеют шаг винтовой линии 5 мм. Растягиванием за концы нити раскручиваются и приводят во вращение колесо. При частоте возвратно-поступательного движения 60 дв.х/мин на ход 30 мм шаг закрутки изменяется от 5 до 1 мм, и колесо совершает 10 оборотов за один ход привода - 10 об/с, 600 об/мин. Каждую секунду колесо, сделав 10 оборотов в одну сторону, меняет направление вращениеA specific example of execution. The model of two linen threads with a diameter of 1 mm and a length of 400 mm has an impeller with a diameter of 30 mm, mounted in the middle of the length of the threads connected to the translational drive. Twisted at 15 turns of the thread have a helix pitch of 5 mm. Stretching the ends of the thread spin up and cause the wheel to rotate. With a frequency of reciprocating movement of 60 dvh / min per stroke of 30 mm, the twist pitch varies from 5 to 1 mm, and the wheel makes 10 turns in one drive stroke - 10 revolutions per second, 600 revolutions per minute. Every second the wheel, making 10 revolutions in one direction, changes direction of rotation

Реверсивный механизм с крутильной передачей имеет широкий диапазон реверсирования по частоте и числу оборотов в одном направлении, обеспечивает высокую частоту вращения и быстродействие. Он найдет применение в приборостроении, спецтехнике, в технологических операциях по обработке материалов.The reversing mechanism with a twisting gear has a wide range of reversing in frequency and number of revolutions in one direction, provides a high rotational speed and speed. It will find application in instrument making, special equipment, in technological operations on processing materials.

Источники информации, принятые во внимание.Sources of information taken into account.

1. Старая Германия патент №562040, 1932. Elektromagnetische Vorrichtung zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung. Leo Szilard und A.Einstein.1. Old Germany Patent No. 562040, 1932. Elektromagnetische Vorrichtung zur Erzeugung einer oszillierenden Bewegung. Leo Szilard und A.Einstein.

2. Авт.свид. СССР №1291304, МПК B23B 41/02. Станок для обработки глубоких отверстий. 1987.2. Auth. USSR №1291304, IPC B23B 41/02. Machine for processing deep holes. 1987

3. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. T.V. М.: Наука, 1976. С. 304. Механизм №439.3. Artobolevsky I.I. Mechanisms in modern technology. T.V. M .: Nauka, 1976. S. 304. The mechanism number 439.

Claims

1. Reversing mechanism containing a drive reciprocating motion, the device converting translational motion into rotation of the impeller, characterized in that the device converting movement is formed of flexible rods, wound one on another and passing through the holes of the impeller, symmetrical about its axis of rotation, with This ends flexible flexings are connected with a drive of translational motion.

2. The mechanism under item 1, characterized in that the drive of the reciprocating movement is made in the form of a pneumatic cylinder, the rod of which is connected with flexible rods.

3. The mechanism under item 1, characterized in that the drive of the reciprocating motion is made in the form of an electromagnet, the core of which is connected with flexible rods.