Пружинный привод для шагового вращательного движения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11)1 000588 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.80 (21) 2919203/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 03 G 1/00

Гееударственнык комитет

СССР

lIo делам изобретений и открытий

Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 05.03.83 (53) УДК 621.086, .2(088.8) (72) Авторы изобретения,Л. Д. Лившиц, С. В. Осинская и А.

Особое конструкторское бюро Ордена физики Земли им. О. Ю vv&la;зз,.л,, (71) Заявитель (54) ПРУЖИННЫЙ ПРИВОД ДЛЯ ШАГОВОГО

ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к приборостроению, а именно к приводам механизмов шагового вращательного движения, с помощью которых осуществляют поворот ведомого элемента на заданный угол (шаг) в определенные моменты времени, и может быть использовано преимущественно в герметизированных объемах, заполненных вязкой жидкостью, например в сосудах высокого давления.

Известен пружинный привод для шагового движения, содержащий спиральную пружину и спусковой механизм с включающим элементом в виде спирали из твердого горючего заполнителя, размещенным между витками пружины и разделенными вставками из негорючего материала на несколько секций, каждая из которых имеет запальный элемент (1) .

Шаговое включение данного привода достигается при последовательном включении запальных элементов и сжигании секций заполнителя. Однако, сжигание заполнителя при работе привода в герметизированном объеме нарушит состояние среды, заключенной в нем. Кроме того, необходимость введения в герметизированный объем электрически изолированных проводов по числу запальных элементов и секций включающего элемента привода снижает надежность герметизации, особенно в камерах высокого давления. Все это ограничивает область применения привода.

Наиболее близким к предлагаемому является пружинный привод для шагового

10 вращательного движения, содержащий корпус, установленный в нем с возможностью вращения рабочий вал, соединенный со спиральной заводной пружиной, с прикрепленным к валу одновенцовым зубчатым коле15 сом, и спусковой механизм с включающим элементом, имеющим два выступа для поочередного взаимодействия с зубчатым колесом (2) .

Недостатками известного устройства являются, во-первых, увеличенный диаметраль2î ный габарит из-за радиального перемещения выступов включающего элемента; вовторых, низкая надежность работы внутри сосудов высокого давления вследствие наличия большого числа вращающихся эле1000588 ментов, выполнение опор которых с трением скольжения на шпиле обусловливает их быстрый износ в вязкой жидкости под высоким давлением, а установка подшипниковых опор вызовет увеличение габаритов; в-третьих, недостаточная объемная мощность привода включающего элемента для надежной работы в вязкой среде из-за отсутствия подвода энергии извне.

Цель изобретения — уменьшение диаметрального габарита и повышение надежности при работе привода в герметичных сосудах высокого давления в вязкой среде.

Указанная цель достигается тем, что привод содержит корпус, установленный в нем с возможностью вращения рабочий вал, соединенный со спиральной заводной пружиной, с прикрепленным к валу одновенцовым зубчатым колесом, и спусковой механизм с включающим элементом, имеющим два выступа для поочередного взаимодействия с зубчатым колесом, и снабжен прикрепленным к корпусу электромагнитом с двумя полюсными наконечниками, обмотки которых соединены последовательно, включающий элемент снабжен прикрепленным к нему постоянным магнитом, расположенным между полюсными наконечниками с зазором, превышающим толщину венца зубчатого колеса, и установлен с возможностью перемещения параллельно оси рабочего вала, а ось намагничивания постоянного магнита параллельна направлению перемещения элемента.

Выступы элемента смещены друг относительно друга в направлении его перемещения на толщину венца зубчатого колеса и по окружности — — на половину шага зацеплен и я по сл едне го.

При указанном выполнении привода его радиальный габарит уменьшается за счет введения осевого перемещения включающего элемента, а уменьшение количества вращающихся элементов и повышение объемной мощности привода включающего элемента за счет подвода электроэнергии извне, кроме уменьшения габаритов, обеспечивают повышение надежности работы в вязкой среде под давлением.

H„", фиг. 1 представлена конструктивная схема предлагаемого привода; на фиг. 2 показана в двух проекциях схема взаимодействия выступов включающего элемента и звездочки.

Привод содержит герметичный корпус 1, заполненный жидкостью под высоким давлением, и установленный в нем с возможностью вращения рабочий вал 2, соединенный с подвижным концом спиральной заводной пружины 3, неподвижный конец которой прикреплен к корпусу 1.

К валу 2 прикреплено одновенцовое зубчатое колесо 4. Спусковой механизм пружины 3 состоит из включающего элемента

5, установленного с возможностью пере5

1О

45 мещения параллельно оси рабочего вала 2 на пружинках 6, и привода включающего элемента. Последний состоит из прикрепленного к корпусу электромагнита с двумя полюсными наконечниками 7, обмотки 8 которых соединены последовательно, и постоянного магнита 9, прикрепленного к включающему элементу 5 и расположенного между полюсными наконечниками 7 с зазором, превышающим толщину венца зубчатого колеса 4. Ось намагничивания постоянного магнита 9 параллельна направлению перемещения элемента 5. Один вывод 10 обмоток 8 изолирован, а другой соединен с корпусом 1. Включающий элемент 5 имеет два выступа 11 и 12 для поочередного взаи модействия с зубчатым колесом 4.

Выступы 11 и 12 смещены друг относительно друга в направлении перемещения включающего элемента 5 на толщину венца зубчатого колеса 4 и по окружности — на половину шага зацепления последнего.

Привод работает следующим образом.

Перед рабочим циклом вращением вала 2 при попеременном переводе включающего элемента 5 из одного крайнего положения в другое заводят спиральную пружину 3.

Во время работы на обмотки 8 электромагнита подают импульсы постоянного тока чередующейся полярности от специального генератора. При каждом импульсе постоянный магнит 9 переходит из одного крайнего положения в другое, перемещая включающий элемент 5 таким образом, что

его выступы 11 и 12 поочередно входят в зацепление с зубцами зубчатого колеса 4.

При этом происходит поворот колеса 4 с рабочим валом 2 под действием раскручивающейся пружины 3 на фиксированный угол, равный рад, где Z — число зубцов звездочки. Через 2Z импульсов рабочий вал 2 совершает полный оборот.

Изменения скорости движения включающего элемента при работе привода в условиях вязкой среды не влияют на правильную работу механизма.

Повторное приложение импульсов тока одинаковой полярности и использование для управления устройством продолжительных импульсов тока не приводит к ложным срабатываниям.

Предлагаемый привод позволяет при малых габаритах устройства запасать энергию, достаточную для осуществления шагового вращательного движения, например, в вязкой среде с использованием для управления электрических сигналов малой мощности.

Использование изобретения обеспечи вает возможность автоматизации научных исследований и ускорение проведения экспериментов при высоких давлениях. При этом снижаются затраты высококвалифи1000588

Формула изобретения

8

Фиг.2

Фиг,1

Составитель Л. Тугарев

Редактор В. Пилипенко Техред И. Верес Корректор М. Коста

Заказ 1312/30 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 цированного ручного труда и повышается информативность эксперимента.

Испытание предлагаемого пружинного привода в сосудах высокого давления с диаметром канала 20 мм в смеси глицерина и гликоли 3:2, кремнийорганической жидкости плотностью 1 г/смз при давлении до

9000 атм и в глицерине, охлажденном при атмосферном давлении до температуры загустевания, показали безотказность его работы.

1. Пружинный привод для шагового вращательного движения, содержащий корпус, установленный в нем с возможностью вращения рабочий вал, соединенный со спираль11ой заводной пружиной, с прикрепленным к валу одновенцовым зубчатым колесом, и спусковой механизм с включающим элементом, имеющим два выступа для поочередного взаимодействия с зубчатым колесом, отличающийся тем, что, с цеЛью уменьшения диаметрального габарита и повышения надежности при работе привода в герметичных сосудах высокого давления в вязкой среде, он снабжен прикрепленным к корпусу электромагнитом с двумя полюсными наконечниками, обмотки которых соединены последовательно, включающий элемент снабжен прикрепленным к нему постоянным магнитом, расположенным между полюсными наконечниками с зазором, превышающим толщину венца зубчатого колеса, и установлен с возможностью перемещения параллельно оси рабочего ва10 ла, а ось намагничивания постоянного магнита параллельна направлению перемещения включающего элемента.

2. Пружинный привод по п. 1, отличающийся тем, что выступы включающего элемента смещены друг относительно друга в направлении его перемещения на толщину венца зубчатого колеса и по окружности— на половину шага зацепления последнего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 589457, кл. F 03 G 1/00, 1976.

2. Политехнический словарь. Под ред.

И. И. Артоболевского. М., «Советская энциклопедия», 1976, с. 556.