Стопорный механизм

 

Использование: в устройствах с подвижными элементами. Сущность изобретения: механизм содержит основание. На нем шарнирно установлены пневмоцилиндр, упор в виде рычага и дополнительный рычаг. Последний одним концов шарнирно связан со штб ком пневмоцилиндра, а на другом конце размещен ролик. В упоре выполнен лаз и ролик расположен в нем. На Стопорящейся детали крепится элемент в виде выступа. Контактирующие поверхности упора и выступа выполнены соответственно одна - выпуклой , другая - вогнутой. Кривизна вогнутой поверхности меньше выпуклой. Направляющие этих поверхностей выполнены в виде эвольвент или дуг окружностей. Рабочая поверхность паза упора выполнена из двух участков. Один - с постоянной кривизной , другой - с уменьшающейся кривизной . При отводе упора из положения стопорения через дополнительный рычаг от пневмоцилиндра ролик сначала перемещается по участку с постоянной кривизной. Упор при этом неподвижен. Затем ролик переходит на другой участок и упор начинает поворачиваться. Расстрпорение происходит при перекатывании поверхностей упора и выступа без скольжения. 1 з.п.ф-лы; 6 ил. л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 D 71/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДБТЕЛЪСТВУ б

СО

О (л)

0с (л) (л) " . (21) 4909606/27 (22) 29.12.90 (46) 23,03.93. Бюл. N 11 (71) Конструкторское бюро общего машиностроения (72) И.В.Кириенко и 6,И.Резник (56) Патент CLUA М 3979975, кл. F 16 0 71/04, 1976, 9 (54) СТОПОРНЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Использование: в устройствах с подвижными элементами. Суц(ность изобретения: механизм содержит основание. На нем шар. нирно установлены пневмоцилиндр, упор в виде рычага и дополнительный рычаг, Последний одним концом шарнирно. связан со штоком пневмоцилиндра, а на другом конце размещен ролик. В упоре выполнен паз и ролик расположен в нем. На стопорящейся

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам для стопорения подвижных элементов конструкций.

Цель изобретения — повышение надежности и стойкости механизма, Указанная цель достигается тем, что стопорный механизм, содержащий основание, установленные на нем с возможностью поворота вокруг закрепленных на нем осей пневмоцилиндр и упор в виде двуплечего рычага, шарнирно связанного со штоком пневмоцилиндра, и элемент в виде выступа, закрепляемого на стопорящейся детали с возможностью взаимодействия с упором, снабжен дополнительным двуплечим рычагом, установленным на основании с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси поворота упора. и связывающим упор со штоком пневмоцилиндра, и роликом, распо„„5lJ „„1803633 А1 детали крепится элемент в виде выступа.

Контактирующие поверхности упора и выступа выполнены соответственно одна — выпуклой, другая — вогнутой. Кривизна вогнутой поверхности меньше выпуклой.

Направляющие этих поверхностей выполнены в виде эвольвент или дуг окружностей.

Рабочая поверхность паза упора выполнена из двух участков. Один — с постоянной кривизной, другой — с уменьшающейся кривизной. При отводе упора из положения стопорения через дополнительный рычаг йт пневмоцилиндра ролик сначала перемещается по участку с постоянной кривизной.

Упор при этом неподвижен, Затем ролик переходит на другой участок и упор начинает поворачиваться. Расстопорение происходит при перекатывании поверхностей упора и выступа без скольжения. 1 з,п,ф-лы; 6 ил. ложенным на конце дополнительного рычага, связанном с упором, в упоре выполнен паз для перемещения ролика, взаимодействующие между собой поверхности упора и выступа выполнены у упора выпуклой и у выступа вогнутой, кривизна вогнутой поверхности выполнена меньше кривизны выпуклой, эти поверхности выполнены с направляющими в виде дуг окружностей и расположены с возможностью контактирования по линии, параллельной оси поворота упора, или с направляющими в виде эвольвент, при этом рабочий профиль паза выполнен из двух участков, один с постоянной кривизной, а другой — с кривизной, уменьшающейся при удалении от указанного, касательная плоскость к участку с постоянной кривизной, проходящая через линию пересечения участков, совмещена с осью пово, 1803633 рота упора, а величина радиуса кривизны свободно установлена тяга 16, шарнирно участка с постоянной кривизной равна сум- соединенная с подвижн 14. одвижным элементом 14. марной величине расстояния от оси поворо- Звено 14 может совершать перемещения та рычага до оси олика. ролика. относительно оси 15 в ограниченных предеПризнаки, отличающие изобретение от 5 лах. Верхний предел является рабочей попрототипа, следующие: стопорный меха- зицией, а нижний — исхо . Н вЂ” исходнои позицией. На низм снабжен дополнительным двуплечим звене 14 закреплен болтами 17 выст и 18, рычагом, установленным на основании с который в рабочей позиции вза ции взаимодействувозможностью поворота вокруг оси, парал- ет своей контактирую ующеи поверхностью с лельной оси поворота упора, и связываю- "0 соответствующей по и поверхностью упора 1, щим упор со штоком пневмоцилиндра, и Профили контактирующих поверхностей роликом, расположенным на конце допол- вогнутый выступа 18 и выпуклый упора 1 нительного рычага, связанном с упором, в выполнены по эвольвентам, являющимся упоре выполнен паз для перемещения роли-. разверткой основных окружностей ка, взаимодействующего между собой по- "5 R 1 = R с о эа и R = R о)э = д эсоэгх,Гдег верхности упора и выступа выполнены у угол зацепления между линией заупора выпуклой, а у выступа вогнутой, кри- цепления МЙ (являющейся геометривизна вогнутой поверхности выполнена ческим местом точек касания меньше кривизны выпуклой, эти поверхно- сопряженных профилей) и нормаль О к прясти выполнены с направляющими в виде дуг 20 мой мой, проходящей через оси качания упора 1 окРУжностей и Расположены с возможно- и выс 18; R Rлд1, о д у д ельи выступа "; Rq и лд1э радиусы делительстью контактирования по линии, параллель- ных окружностей, .эквивалентных эвольвенповорота упора. или с тному зацеплению. направляющими в виде эвольвент, при этом рабочий профиль паза выпоЛнен из двух 25 такти и участков, один с постоянной кривизной тактирующих поверхностей по дугам окруждругои — c кривизной уме ьшающ е- РУ ер удалении от указанного, касательная плопо винтовым линиям об, образуя зацепление

Новикова. скость к участку с постоянной кривизной, проходящая через линию пересечения ча 30 Подвижный элемент14 соединен с пРОтивовесом кинематическои связью, посредством которои противовес воэдеиствует на

Янной кРивизной Равна сУммаРной величи- связь и и отивовес не и подвижный элемент 14. Кин м противовес Не из Раж ы ч Роси ролика и радиуса ролика. паз переменнои кривизны, котором р з мещен ролик. Направляющий паз 21 состоит из двух участков 19 и 20, один из которых механизма по осям ролика и рычага на фиг

4 — разрез механизма по оси рычага на фиг 40

5 — разрез механизма по оси вкладыша на фиг, 6 — кинематическая схема механизма.

Стопорный механизм состоит из упора переменным а и сом, воз а т

1, пневмоцилиндра 2 и двуплечеого рычага . постоянного носительно постоянного а и са, B л ч

3, размещенных на неподвижном основа- 45 нии, выполненном в виде попе ечн и б д р сс ояние между осями 8 и

Р чнои алки рычага 3, а 0 — иамет ол к

4 коробчатого сечения. Одно плечо рычага 3, а — диаметр ролика 8, При этом связано шарниром 5 со штоком 6 пневмоцив рабочей пози ии по а 1 к линдра 2, а на другом плече рычага 3 закреплена ось 7, на которой размещен ролик 8. щен Ролик проходитчерез ось упора. Контроль положе2 — а оси 10 а двуплечий рь чаг 3 — на оси д зас опоренном механизме, осуществляется опорах 12 и 13, и, смонтированных на попе. конечным выключателем 21, а в исходной речной балке 4 Ось 10 непосредственно 55

Ра ота стопорного механизма заключается в следующем, 4 закреплена с двух сторон на боковинах, межДУ котоРыми Расположен подвижный в а а л

Звено 14 может сове ш т ершать возвратноэлемент 14 Hà каж ой боковине непо в но закреплена ось 15. на каждой из которых раниченных его абочей и р бо ей и исходнои

1803633 позициями, На звено 14 постоянно действует усилие от противовеса, которое стремится переместить звено 14 в сторону исходной псииции. Если звено 14 находится в рабочей позиции, оно должно быть надежно зафиксировано. При этом выступ 18 должен упираться в упор 1. Установка упора 1 в рабочую позицию осуществляется посредством рычага 3, управляемого пневмоцилиндром 2.

10

B первоначальный момент стопорный механизм может находиться в исходной позиции. В этом случае шток 6 задвинут внутрь цилиндра 2. Длинное плечо рычага 3, переместившись вдоль направляющего па- 15 за, максимально приближено к оси 9 упора

1. В результате взаимодействия ролика 8 с поверхностью паза упор 1 находится в нижнем положении, Звено 14 может совершать

20 возвратно-вращательное перемещение относительно оси 15 над стопорным механизмом, не задевая своим выступом 18 за рабочую поверхность упора 1.

Чтобы зафиксировать звено 14 в рабо- 25 чей позиции, т,е, в максимально поднятом положении, в надпоршневую полость пневмоцилиндра подается воздух под давлением, в результате чего шток выдвигается, двуплечий рычаг поворачивается, а ролик 8 30 на длинном плече перемещается в сторону от оси 9 упора 1 в крайнее положение. При этом упор 1, вращаясь относительно оси 9. поднимается и занимает предельно верхнее положение, рабочая поверхность упора 35

1 входит в соприкосновение с рабочей поверхностью выступа 18, При этом ролик 8 проходит через нейтральную линию, проходящую через точку "а." на наружном контуре паза и разделяющую паз на два участка, 40 более удаленный от оси 9 с постоянной кривизной, и ближний к оси 9, соответствующий углу поворота рычага, с кривизной, уменьшающейся относительно кривизны удаленного участка. Ролик 8 в предельном 45 положении, максимально удаленном от . оси 9, устанавливается под некоторым углом а1 к нейтральной линии, На звено 14 постоянно действует усилие от противовеса, которое стремится переместить звено 14 50 в сторону исходной позиции. Это усилие в . результате взаимодействия упора 1 с рычагом 3 раскладывается на две составляющие, одна из которых сжимает длинное плечо рычага 3, а другая воспринимается стенкой 55 паза. Упор надежно удерживается в непод, вижном состоянии, фиксируя звено 14 в рабочей позиции. Одновременно упор 1 воздействует на конечный выключатель 21, контролирующий положение звена 14 в рабочей позиции. Пневмоцилиндр.2 оказывается разгруженным, т,к. не воспринимает усилие от рычага 3.

Для того чтобы выключить стопорный механизм и дать возможность звену 14 перемещаться в сторону исходной позиции, в поршневую полость цилиндра 2 подается сжатый воздух, шток вдвигается в цилиндр, рычаг 3 поворачивается по часовой стрелке.

При переходе ролика 8 через точку "а" упор 1 поворачивается против часовой стрелки, Звено 14 растормаживается и под действием противовеса отбрасывается в исходную позицию. Так как давление в цилиндре 2 не может мгновенно достигнуть максимального значения, упор 1 продолжает некоторое время контактировать с вкладышем 18, При этом упор 1 и звено 14 поворачиваются относительно своих осей 9 и 15, соприкасаясь друг с другом по поверхностям, профили которых выполнены по эвольвентам, являющимся разверткой окружности G радиусом Ro = Вд cosQ Известно, что при качении линии зацепления NN по окружности с радиусом R< каждая точка этой линии описывает эвольвенту, а эвольвентное зацепление эквивалентно качению друг по другу без скольжения окружностей с радиусами Вд и Вдщ Следовательно, взаимное перекатывание эвольвентной Iloверхности выступа 18 по эвольвентной поверхности упора 1 вблизи полюса зацепления "Р" также осуществляется без скольжения, в результате чего, несмотря на значительные усилия в зоне контакта, по-. верхности не изнашиваются, Стопорный механизм, у которого профили соприкасающихся поверхностей упо ра и вкладыша выполнены по дугам окружностей, образующим зацепление Новикова„принципиально не отличаются от механизма с эвольвентным профилем соприкасающихся поверхностей, за исключением того, что механизм получается долговечнее, но более трудоемким в изготовлении иэ-эа выполнения поверхностей по винтовым линиям.

Формула изобретения

1, Стопорный. механизм, содержащий основание, установленные на нем с возможностью поворота вокруг закрепленных на нем осей пневмоцилиндр и упор в виде двуплечего рычага, шарнирно связанного со штоком пневмоцилиндра, и элемент в виде выступа, закрепляемого на стопорящейся детали с возможностью взаимодействия с упором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стойкости

1803633

ЛМоур за счет снижения контактных напряжений, он снабжен дополнительным двуплечим рычагом. установленным на основании с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси поворота упора, и связывающим упор со штоком пневмоцилиндра, и роликом, расположенным на конце дополнительного рычага. связанном с упором, в упоре выполнен паз для перемещения ролика, взаимодействующие между собой поверхности упора и выступа выполнены .у упора выпуклой и у выступа вогнутой, кривизна вогнутой поверхности выполнена меньше кривизны выпуклой, эти поверхности выполнены с направляющими в виде дуг окружностей и расположены с возможностью контактирования по линии, параллельной оси поворота упора, или с направляющими в виде эвольвент.

5 2, Механизм пои. t. отличающийся тем, что рабочий профиль паза выполнен из двух участков, один с постоянной кривизной, а другой — с кривизной, уменьшающейся при удалении от указанного, касательная

10 плоскость к участку с постоянной кривиз-, ной, проходящая через линию пересечения участков, совмещена с осью поворота упора, а величина радиуса кривизны участка с постоянной кривизной равна суммарной ве15 личине расстояния от оси поворота рычага до оси ролика и радиуса ролика, 1803633 фиг.

Фйа4

1803633

1803633

Составител ь И. Ки риен ко

Техред М.Моргентал Корректор E.tlann

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1043 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5