Устройство периодического включения механизмов машин

 

Использование: в машиностроении для привода машин. Сущность изобретения: устройство содержит муфту сцепления, подвижная полумуфта которой подпружинена. Привод перемещения подвижной полумуфты содержит пружинный механизм, установленный в опорах корпуса с возможностью потери устойчивости при максимальном прогибе пружины. Имеется задатчик паузы в виде корпуса с управляющим элементом, образующим с дном корпуса полость, и штока, соединенного с управляющим элементом и управляющим кулачком. Полость корпуса соединена посредством обратного клапана со сливом и посредством дросселирующего канала с источником рабочей среды. 8 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах машин.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является устройство периодического включения механизмов машин для подготовки проб, включающее муфту сцепления, электромагнитный привод перемещения подвижной подпружиненной полумуфты в период начала паузы, включаемый управляющим кулачком, задатчик времени паузы электрическое реле времени [1] Недостатком известного устройства является сложная система электрических аппаратов с коммуникационными связями и небезопасное его использование в промышленных условиях.

Применение в условиях опасных по взрыву шахтах, обогатительных фабриках требует еще большее усложнение устройства, увеличение его габаритов.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей, повышение безопасности эксплуатации.

Указанная задача достигается тем, что в известном устройстве задатчик паузы выполнен в виде корпуса с установленным в нем управляющим элементом, образующим с дном корпуса полость, подпружиненного штока с управляющим кулачком на одном торце, соединенного вторым торцом с управляющим элементом, и толкателя, подпружиненного относительно штока и установленного соосно с ним с возможностью взаимодействия с подвижной полумуфтой, привод перемещения подвижной полумуфты выполнен в виде пружинного механизма, установленного поперечно штоку в опорах корпуса с возможностью потери устойчивости при максимальном его прогибе, на штоке закреплен с возможностью взаимодействия с пружинным механизмом при выключении муфты упор и выполнен осевой паз, на толкателе закреплен упор, размещенный в пазу штока с возможностью взаимодействия с пружинным механизмом при включении и выключении муфты, в корпусе расположен регулируемый дроссельный канал для соединения упомянутой выше полости с источником рабочей среды, при этом жесткость пружины, поджимающей шток, больше жесткости пружинного механизма, а жесткость последнего больше жесткости пружин, поджимающих полумуфту и толкатель.

Управляющий кулачок может быть закреплен на подвижной полумуфте. Пружинный механизм может быть выполнен в виде плоской пружины, установленной концами в опорах корпуса с предварительным изгибом. Пружинный механизм выполнен в виде шатуна с расположенными на его концах втулками и установленными в них подпружиненными толкателями, шарнирно соединенными с рычагами, установленными в опорах корпуса, при этом ось шатуна смещена относительно центров опор.

Управляющий элемент может быть выполнен в виде мембраны, закрепленной по ее периферии на корпусе. В качестве рабочей среды может быть использован воздух. Полость корпуса снабжена обратным клапаном. В качестве рабочей среды может быть использована жидкость, корпус снабжен сливной полостью, сообщающейся через дроссельный канал и обратный клапан с полостью корпуса. Опоры пружинного механизма выполнены на ползунах, расположенных в отверстиях корпуса с возможностью перемещения посредством винтовых приводов.

На фиг. 1 изображено устройство с частичным продольным разрезом; на фиг. 2 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Г-Г на фиг.1; на фиг. 4 вариант исполнения пружинного механизма; на фиг. 5 вариант выполнения управляющего элемента.

Устройство состоит из муфты сцепления с ведущей полумуфтой 1, свободно расположенной на ведущем валу 2 и ведомой полумуфты 3, поджатой к ведущей пружиной 4. Ведомая полумуфта 3 своими выступами расположена в пазах вала 2 и передает ими крутящий момент, обеспечивая при этом продольное ее перемещение приводом 8 по варианту его исполнения (фиг. 1) или приводом 9 по варианту исполнения 2 (фиг. 4).

Управляющий кулачок 10 расположен на ведомой полумуфте 3. При необходимости остановки через 1/2 оборота и т.д. на полумуфте 3 устанавливается соответствующее число кулачков.

Управляющий кулачок может быть установлен на одном из подвижных звеньев приводимого в действие механизма, например, цепи и т.п. и воздействует на кулачок 11 управляющего штока 12 задатчика паузы 13, включающего корпус 14 с полостью и камерой 15, соединенной с источником рабочей среды или дополнительной полостью (по варианту 2, фиг. 5) 16 регулируемым винтом 18 дроссельным каналом 17, задающим время выдержки паузы.

Шток 12 подпружинен пружиной 19 и соединен с закрепленной по ее периферии на корпусе мембраной 20, о по варианту 2 с поршнем 21 (фиг. 5) и снабжен упором 22, расположенным на поверхности штока, и упором, которым служит торцевая поверхность пауза 23 штока, подвижного толкателя 25 с пружиной 26 и упором 27. Паз в штоке обеспечивает при воздействии на упор 24 привода 8, свободное после срабатывания, его дальнейшее перемещение, а при обратном ходе штока взаимодействие с ним. Привод выполнен в виде плоской пружины 8, установленной своими концами в опорах ползунов 29 с предварительным изгибом, регулируемым винтовыми приводами 30, а по варианту 2, в виде шатуна 31 с расположенными на его концах втулками 39, пружинами 32 и толкателями 33, соединенными с ползунами 29 качающимися рычагами 34 посредством шарниров 35.

Рабочая камера 15 имеет клапан 38 одностороннего действия, включающий шарик 36, поджатый к седлу пружиной 37, и канал 28 выхода рабочей среды в фазе "взведения" паузного механизма.

Устройство работает следующим образом.

Приводимая во вращательное движение, например, ременной передачей, ведущая полумуфта 1, свободно расположенная на приводном валу 2, через диски трения, поджатой к ней пружиной 4 полумуфтой 3 и выступом передает вращение валу 2. Управляющий кулачок 10 при этом смещен относительно кулачка 11 штока 12, все детали привода находятся в исходном положении 1, предварительный изгиб пружины 8 или шатун 31 находится со стороны упора 22 штока 12, мембрана 20 или поршень 21 под действием пружины 19 и штока 12 находятся в выдвинутом из рабочей камеры 15 положении. Через один оборот ведомой полумуфты, шток до этого находится в неподвижном положении, кулачок 10 входит в контакт с кулачком 11.

За счет взаимодействия скосов на кулачках 10 и 11, шток 12 перемещается вдоль оси, сжимая рабочую пружину 19 и воздействуя на мембрану 20 или поршень 21. Мембрана или поршень через дроссельный канал 17 и клапан 38 выталкивает рабочую среду с камеры 15 в атмосферу (фиг.1 ) или в расширительную полость 16 (фиг. 5).

Упор 22 при этом воздействует на пружинный механизм пружину привода 8 или шток привода 9. В момент "схода" кулачка 10 с кулачка 11 и завершения цикла "взведения" задатчика паузы, упор 22 переводит выпуклую поверхность пружины привода 8 или шток 31 со сжатыми пружинами 32, за линию, проходящую через центры опор на ползунах выемки или шарниры.

Пружинный привод мгновенно теряет устойчивость, меняет направление создаваемого им усилия на противоположное и воздействует на упор 24 толкателя 25, до этого за счет паза 23 и его расположения в штоке 12 находящегося в неподвижном состоянии. Упор 24 и паз 23 занимают положение III, одновременно с этим шток 25 упором 27 воздействует на полумуфту 3 и мгновенно размыкает муфту сцепления, сжимая пружины 4 и 26.

Ведущая полумуфта 1 свободно вращается на валу, приводной вал машины остановлен в фазе "пауза".

Под действием приводной пружины 19 шток 12 начинает перемещаться к ведомой полумуфте, взаимодействуя с мембраной 20 или поршнем 21, которые в свою очередь замедляют его движение "всасывая" рабочую среду в рабочую камеру 15 через регулируемый винтом 18 дроссельный канал 17. Фаза выдержки времени "паузы" зависит от установленного сечения дроссельного канала. При его уменьшении фаза "паузы" увеличивается, при увеличении уменьшается.

По мере перемещения управляющего элемента (мембраны или поршня) к концу фазы "пауза", перемещающийся со штоком паз 23 своей торцевой поверхностью - упором входит во взаимодействие с упором 24 толкателя 25, воздействуя на пружинный привод 8 или 31 до потери им устойчивости. Упор 24 мгновенно освобождается, свободно перемещаясь по пазу 23 штока пружиной 26 и 4, мгновенно освобождая полумуфту 3, которая в свою очередь пружиной 4 мгновенно входит в зацепление с полумуфтой 1. Ведущий вал снова приводится во вращение. После очередного контакта кулачков 10 и 11 цикл "паузы" механизма повторяется.

Регулировку времени "паузы" производят винтом 18, момент срабатывания пружинного привода схода кулачка 11 с кулачка 10 винтами 30 и положением упоров 22 и 24.

Жесткость пружины 19 должна быть больше жесткости пружинного привода, что обеспечивает его срабатывание в конце фазы "пауза", а жесткость последнего больше жесткости пружин 4 и 26, что обеспечивает перемещением им штока 25 поджатого пружиной 26 и сжатие пружины 4 на размыкание полумуфт, в фазе "взведения".

В исходном положении пружинный привод находится в положении I, в фазе начало "паузы" II, а упор 24 с пазом 23 штока 12 в положении III.

Высота кулачка 11 штока 12, находящаяся в контакте с кулачком 10 должна быть больше величины максимального прогиба пружинного механизма, при котором он теряет устойчивость.

Технико-экономические преимущества изобретения заключаются в расширении функциональных возможностей конструкции устройства, его упрощении и уменьшении габаритов, повышении безопасности применения.

Формула изобретения

1. Устройство периодического включения механизма, содержащее муфту сцепления, одна из полумуфт которой расположена на приводном валу свободно, а другая подпружинена в осевом направлении и установлена с возможностью ее перемещения посредством привода от задатчика паузы, а также управляющий кулачок, отличающееся тем, что задатчик паузы выполнен в виде корпуса с установленным в нем управляющим элементом, образующим с дном корпуса полость, подпружиненного штока с управляющим кулачком на одном торце, соединенного другим торцом с управляющим элементом, и толкателя, подпружиненного относительно штока и установленного соосно с ним с возможностью взаимодействия с подвижной полумуфтой, привод перемещения подвижной полумуфты выполнен в виде пружинного механизма, установленного поперечно штоку в опорах корпуса с возможностью потери устойчивости при максимальном его прогибе, на штоке закреплен с возможностью взаимодействия с пружинным механизмом при выключении муфты упор и выполнен осевой паз, на толкателе закреплен упор, размещенный в пазу штока с возможностью взаимодействия с пружинным механизмом при выключении и включении муфты, в корпусе расположен регулируемый дроссельный канал для соединения упомянутой полости с источником рабочей среды, при этом жесткость пружины, поджимающей шток, больше жесткости пружинного механизма, а жесткость последнего больше жесткости пружин, поджимающих полумуфту и толкатель.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющий кулачок закреплен на подвижной полумуфте.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что пружинный механизм выполнен в виде плоской пружины, установленной концами в опорах корпуса с предварительным изгибом.

4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что пружинный механизм выполнен в виде шатуна с расположенными на его концах втулками и установленными в них подпружиненными толкателями, шарнирно соединенными с рычагами, установленными в опорах корпуса, при этом ось шатуна смещена относительно центров опор.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющий элемент выполнен в виде мембраны, закрепленной по ее периферии на корпусе.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве рабочей среды применен воздух.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полость корпуса снабжена обратным клапаном.

8. Устройство по пп. 1 5 и 7, отличающееся тем, что в качестве рабочей среды применена жидкость, корпус снабжен сливной полостью, сообщающейся через дроссельный канал и обратный клапан с полостью корпуса.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры пружинного механизма выполнены на ползунах, расположенных в отверстиях корпуса с возможностью перемещения посредством винтовых приводов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5