SU1645607A1 - Эксцентриковый кривошипно-шатунный механизм с регулируемым ходом ползуна - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к механизмам преобразовани  вращательного движени  в возвратно-поступательное с регулируемой длиной хода ползуна. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности путем дистанционного контролируемого углового взаимного смещени  эксцентриковых вала и втулки и возможности встраивэ

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к механизмам преобразовани  вращательного движени  в возвратно-поступательное с регулируемой длиной хода ползуна, и может быть использовано дл  дистанционного регулировани  насосов дл  перекачивани  в зких и абразиво- содержащих жидкостей.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности путем дистанци- онного контролируемого углового взаимною смещени  эксцентриковых вала и втулки и возможности встраивани  в автоматизированные системы.

На фиг. 1 изображена кинематическа  схема механизма; на фиг. 2 - схема питани  электропривода; на фиг. 3 - схема силового блока питани  и блока управлени ; на фиг. 4 - схема блока управлени  с шаговым искателем; на фиг. 5 - 1ариант исполнени  механизма; на фиг. 6 - схема питани  электропривода; на фиг. 7 - схема питани  блока управлени  и эпектромагнитной муфты; на фиг. 8 - реостатна  след ща  система механизма .

Механизм содержит корпус 1, размещенные в нем электропривод 2 с выходным валом 3 и ведущей звездочкой 4, ползун 5, совершающий возвратно-поступательное движение в направл ющей втупке 6, соединенной с корпусом 1. Кривошип, выполненный в виде эксцентрикового вала 7, установленного в корпусе 1 на подшипниках 8, и размещенной на нем эксцентриковой втулки 9. Механизм включает шатун 10, шарнирно св занный одним концом с ползуном 5, другим - с эксцентриковой втулкой

9, муфту 11 сцеплени , механическую передачу 12, механизм 13 регулировки хода ползуна 5, установленный на эксцентриковом валу 7, СИЛОЕЮЙ блок 14 питани , дистанционный блок 15 управлени  с задатчиком 16

хода ползуна 5.

Механизм снабжен электрически св занным с блоком 15 управлени  узлом 17 контрол  относительного углового смещени  эксцентриковых вала 7 и втулки 9, закрепленным в эксцентриковой втулке 9 пальцем 18, шаговым искателем 19, размещенным в блоке 15 управлени .

Механизм 13 регулировки хода ползуна 5 выполнен в виде установленной на эксцентриковом валу 7 поворотной втулки 20 с ведомой звездочкой 21 и радиальным пазом 22, взаимодействующим с пальцем 18. Муфта 11 сцеплени  размещена на звездочке21 и выполнена в виде храпового механизма с

колесом 23 и собачкой 24. Механическа  передача 12 выполнена цепной, передающей вращение с ведущей звездочки 4 выходного вала 3 электропривода 3 на ведомую звездочку 21. Узел 17 контрол  выполнен в виде размещенных на корпусе 1 бесконтактных датчиков 25, взаимодейству- ющих с ними пластин 26 и 27, установленных на эксцентриковом валу 7 и храповом

колесе 23. Бесконтактные датчики 25 по средством шагового искател  19 электрически св заны с за/датчиком 16 хода по/ зуна 5. На свободном конце эксцентрикового вала установлено колесо 28 храпового останова . Работой электропривода 2 управл ют магнитные пускатели 29 - 32, которые коммутируютс  кнопками 33 - 36. Блок 15 управлени  содержит реле 37 (контакторы ЗЯ - 40); 41 (42- 44); 45 (46 18);49 (50), 51 (52, 53); 54 (55, 56): 57 (58); 59 (60) бесконтактные выключатели 61 и 62 датчика 25, выпр ми тель 63 посто нного тока; резисторы 64 67; конденсаторы 68 - 70.

Вариант иного исполнени  механизма приведен на фиг. 5.} а эксцентриковом валу

7с помошыо шпоночного соединени  закреплена муфта 11 сцеплени .выполненна  электромагнитной фрикционной с катушкой 71 электромагнита 72, пакетом наружных 73 и внутренних 74 фрикционных дисков и  корем 75. МуФта 11 запитыоаетс  посто ным током, который подводитс  от блока 15 управлени  через контактное кольцо 76, соединенное с одним выводом катушкч 71 (второй вывод соедин етс  на корпус электромагнита 72).

Наружные фрикционные диски 73 св заны с возможностью пероемещени  по шпоночному соединению с эксцентриковой втулкой S, а внутренние диски 74 - с муфтой 11. Узел 17 контрол  механизма выполнен в виде электрически св занной с блоком 15 управлени  след щей реостатной системы.

8торцовой части эксцентричной втулки 9 установлен токосъемник 77 с контактными кольцами 78, электрически св занными с угловым шагом 120° обмотки наружного кольца 79 кольцевого потенциометра 80 В торцовой части эксцентрикового вала 7 установлено внутреннее кольцо 81 потенциометра 80 с короткозамкнутыми контактными ламел ми 82. Токосъемныо щетки 83 установлены на корпусе 1 дл  электрической св зи потенциометра 80 с блоком 15 управлени , оснащенного стрелкой-указателем 84 относительного углового смещени  эксцентриковых вала 7 и втулки 9. Муф-а 11 включаетс  в сеть через согласующий трансформатор 85, выпр митель 86 с фильтром 87. Блок 15 управлени  содержит также реле 88 времени с контактами 89, магнитный пускатель 90 с контакторами 91, резистор 92, источник 93 посто нного тока, кольцевой потенциометр 94 с ламел ми 95, усилитель 96, серводвигатель 97, механическую передачу 98.

Механизм работает следующим образом .

При нажатии кнопок выполн ютс  следующие команды: кнопка 33 включает пус- к а т е л... 29 и электрическую схему механизма, кнопка 35 срочна  остановка 5 электропривода 2 при аварийных ситуаци х , кноп}-   36 - переход на установочную частоту вращени  .электропривода 2, вращение последнего до исходного положени  и его остановка, кнопка 34 - переход на уста0 новочную частоту вращени  обратного хода (реверс), вращение электропривода 2 до положени , определ емого задзгчиком 16 хода ползуна 5, реверс и вращение электропривода 2 с номинальной частотой

5 вращени .

При нажатии кнопки 36 срабатывает и самоблокируетс  контактами 38 реле 37, включающее контактами 40 пускатель 2. Контакты 39 отключают реле 41. Одновре0 менно от импульса зар дного тока кратковременно срабатывает реле 49, отключающее реле 41 контактами 50. Таким образом, прекращаетс  действие всех предыдущих команд. Статор электропривода 2

5 обтекаетс  переменным током меньше номинального , так как в каждую фазу включен ограничивающий резистор 65 Кроме того, статор обтекаетс  посто нным током через выпр митель 63 и резистор 64. Этот ток со0 здэлт тормозной момент и выходной вал 3 электропривода 2 вращаетс  с установочной частотой вращени , пока металлическа  пластина 26 нз войдет в чувствительную зону бесконтактного выключател  61 датчика

5 25. Вследствие этого срабатывает реле 57 и отключает контактами реле 37 и пускатель 30. Электропривод 2 останавливаетс  в исходном положении.

При нажатии кнопки 34 срабатывает ре0 ле41 самоблокируетс  контактами 42 и контактами 44 включает пускатель 31, контакты 43 подготавливают к работе цепь обмотки шагового искател  19. Одновременно им- пульсно срабатывает реле 51, отмен   кон5 тактами 52 и 53 действие предыдущих команд. Пускатель 31 обеспечивает реверс электропривода 2 с настроечной частотой вращени . При этом вращаетс  вместе с выходным валом 3 несущим 24 металлические

0 пластины 27, взаимодействующие с бесконтактным выключателем 62 датчика 25, Кажда  пластина, вход  в чувствительную зону бесконтактного выключател  62, приводит к срабатыванию реле 59. Последнее контакта5 ми 60 замыкает электрическую цепь обмотки шагового искател  19, движение подвижного элемента которого по своему контактному полю продолжаетс , пока не замкнетс , соедин   контакт переключател  33, выполн ющего роль задатчика хода

ползуна 5, с соответствующей ламелью кон1актного пол  19 В этом случае срабатывает реле 54 счета импульсов, отключа  контактами S : реле 41 и включа  контактами 56 реле 45, которое самоблокируетс  контактами 46, а контактами 47 включает пускатели 30 и 31. Пускатель 32 замыкает накоротко резисторы 65, а пускатель 30 обеспечивает вращение выходного вала 3 электропривода

2с номинальной частотой вращени . Резисторы 66 и 67 служат дл  разр да конденсаторов 68 и 69 после сн ти  напр жени  в импульсных реле 49 и 50.

Работа вариантного исполнени  механизма следующа 

При нажатии на кнопку 33 включаетс  магнитный пускатель 29 и осуществл етс  пуск электропривода 2, вал 3 которого начинает вращатьс  с номинальной частотой. Крут щий момент с походного вала 3 передачи 12 передаетс  на эксцентриковый в л 7 и далее через фрикционные диски 73 и 74 11 на эксцентриковую втулку 9. Ползун 5 движетс  возвратно-поступательно по направл ющим 6 корпуса 1. Затем отключаетс  магнитный пускатель 29 нажатием кнопки 35. По истечении интервала времени достаточного дл  остановки электропривода 2 реле 88 времени замыкает контакт 89. Подготавливают магнитный пускатель 90 настроечного режима к включению. Электропривод 2 включаетс  в сеть через резисторы 64, обеспечива  его работу на настроечной частоте вращени . Одновременно статор электропривода 2 обтекаетс  посто нным током от выпр мителей 63. Тормозной момент регулируетс  резистором 92. Симметричное обтекание током обмоток статора создает посто нный во времени тормозной момент, преп тствующий возникновению вибраций электропривода 2 в переходном режиме. В настроечном режиме электромагнитна  муфта 11 отключаетс  контактами 91 и допускает взаимное угловое смещение эксцентриковых вала 7 и втулки 9. Последн   тормозитс  силами сопротивленит р жению ползуна 5. Дл  контрол  хода ползуна 5 служит реостатна  след ща  система посто нного тока, содержаща  кольцевые потенциометры 80 и 94, источник 93 посто нного тока, усилитель 96 и серводвигатель 97, которые смонтированы в дистанционном блоке 15 управлени . Механическа  передача 98 серводвигател  97 может вращать внутреннее кольцо 81 потенциометра 80 с контактными ламел ми 82. Вращение кольца 85 происходит до равенства потенциалов контактных ламелей 95 потенциометра 94. Серводвигатель 97 останавливаетс , а св занна  с внутренним кольцом потенциометра 94 стрелка 84 укажет угловое смещение эксцентриковых вала 7 и втулки 9, определ ющее ход ползуна 5.

Любое изменение взаимного положени  последних вызывает синхронное и синфазное перемещение стрелки 84 относительно шкалы блока 15 управлени , котора  может быть прогрэдуирована или единицах длины

0 хода ползуна 5. После достижени  требуемой регулировки хода ползуна 5, который определ етс  на настрочной частоте вращени  электропривода 2, нажимают на кнопку 35 и затем на кнопку 33, вследствие чего

5 перевод т электропривод 2 на номинальную частоту вращени .

Эффект изобретени  заключаетс  в повышении производительности, повышении точности и надежности, а также возможно0 сти включени  электрических цепей блока 15 управлени  в автоматизированные комплексы .

Claims (3)

1.Эксцентриковый кривошипно-ша- 5 тунный механизм с регулируемым ходом

ползуна, содержащий корпус, размещенные в нем электропривод, ползун, кривошип , выполненный в виде эксцентрикового вала и установленной на нем эксцентрико0 вой нтулки, муфту сцетени , механическую передачу, шатун, шарнирно св занный одним концом с ползуном, другим - с эксцентриковой втулкой, механизм регулировки хода ползуна, силовой блок питани  и дис5 танционный блок управлени  с задатчиком хода ползуна, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности, он снабжен электрически св занным с блоком управлени  узлом контрол  относитель0 ного углового смещени  эксцентриковых вала и втулки.

2.Механизм поп. 1, отличающий- с   тем, что он снабжен закрепленным в эксцентриковой втулке при помощи пальца

5 шаговым искателем, размещенным в блоке управлени , механизм регулировки хода ползуна выполнен в виде установленной на эксцентриковом валу поворотной втулки со звездочкой и радиальным пазом, взаимо0 действующим с пальцем, муфта сцеплени  размещена на звездочке и выполнена в виде храпового механизма, механическа  передача выполнена цепной и кинематически соедин ет выходной вал привода с

5 эксцентриковой втулкой, узел контрол  - в виде размещенных на корпусе бесконтактных датчиков и взаимодействующих с ними пластин, установленных на эксцентриковом валу и колесе храпового механизма, а бесконтактные датчики посредством шагового

искател  электрически св заны с задатчи- ком хода ползуна.

3. Механизм по п. 1. отличающий- с   тем, что муфта сцеплени  выполнена электромагнитной фрикционной, а узел кон-

тролч - в виде электрически св занной с блоком управлени  след щей реостатной системы, имеющей источник посто нного тока, даа кольцевых потенциометра, усилитель и серводвигатель.

О А в С 35 ММ 29 - - I5 QH

29 Ч -

so JjJV

JJ J

/

69

d

if-H

5/

Ј7

Фг/г

fNa

i

«

П5П

г е

о

Г-У-ЛЛЛУ

85

s

г -LpiS

XF

86

«9

19 88

т

Й#.7

Датчик

35 &

tC

29

L

flpi/емних