Привод линейного перемещения

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

H02K41/00 - Системы двигателей, в которых жесткое тело передвигается по некоторой траектории вследствие взаимодействия этого тела с магнитным потоком, распространяющимся вдоль этой траектории

H02K33/00 - Двигатели с возвратно-поступательным, колебательным или вибрационным движением магнита, якоря или системы катушек (устройства для управления механической энергией, конструктивно сопряженные с двигателями H02K 7/00, например H02K 7/06)

B25J9/08 - отличающиеся конструкцией модулей

Владельцы патента RU 2613670:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к электродинамическим элементам, предназначенным для преобразования электрической энергии в механическую, и может быть использовано в робототехнике, преимущественно в исполнительных системах манипулятора. Технический результат состоит в повышении усилия и улучшении эксплуатационных характеристик. Привод линейного перемещения содержит элемент, выполненный в виде петли из изолированного провода, концы которой связаны с источником электрической энергии и с выходным и входным штоками. Каждая из двух ветвей петли выполнена в виде двух жестких проводящих шин, которые соединены между собой с помощью подшипников. Концы этих шин соединены с входным и выходным штоками. За счет введения жестких проводящих шин, соединенных между собой с помощью подшипников, повышается усилие и срок службы, что повышает производительность и уменьшает удельные затраты. 5 ил.

Изобретение относится к электромеханике, а точнее к электродинамическим элементам, предназначенным для преобразования электрической энергии в механическую. Такого рода приводы могут быть использованы в робототехнике, преимущественно в исполнительных системах манипулятора.

Известен электродинамический привод (Авторское свидетельство СССР №1301687, опубл. 07.13.87, бюл. №13, заявка №3963786/31-08 от 13.08.85), выполненный на основе спирально-пространственного электродинамического элемента, содержащий подвижную часть в виде двух гибких изолированных проводников, одни концы которого закреплены на основании, а другие соединены между собой и размещены на подвижной пластине, при этом гибкие изолированные проводники скручены, а их концы подключены к источнику питания.

Недостатком элемента является малое усилие вращательного движения.

Этот недостаток устранен в приводе линейного перемещения (Авторское свидетельство СССР №1386442, опубл. 07.04.88, бюл. №13, заявка №3987773/31-08 от 09.12.85), который снабжен дополнительными токопроводящими петлями, образующими вместе с основной петлей две группы спиралей, расположенных одна против другой, а также дополнительной обоймой, двумя штоками, закрепленными на этих обоймах, и стержнями, при этом концы спиралей каждой группы закреплены на соответствующей обойме, а другие их концы расположены один против другого, соединены между собой стержнями.

Недостатком данного устройства является сложность конструкторского исполнения, которая обусловлена необходимостью строгого соблюдения линейного размера спирали для обеспечения равномерной нагрузки.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является привод линейного перемещения (Авторское свидетельство СССР №2211523, опубл. 27.08.2003, бюл. №24, заявка 2001106420/09 от 06.03.2001), содержащий расположенный в корпусе основной спирально-пространственный активный элемент, выполненный в виде двух скрученных между собой изолированных проводов, одни концы которых связаны с источником электрической энергии, а другие соединены между собой и связаны с выходным штоком, отличающийся тем, что привод дополнительно снабжен С-образными магнитопроводами, расположенными в ряд в одной плоскости, и дополнительным спирально-пространственным активным элементом, витки которого последовательно охватывают торцы С-образных магнитопроводов, возбуждая в них магнитное поле, обеспечивающие чередование их полярности, а витки основного спирально-пространственного активного элемента расположены в зоне торцов С-образных магнитопроводов, причем каждый виток основного спирально-пространственного активного элемента соединен с помощью растяжки с корпусом, а выходной шток присоединен к крайнему витку основного спирально-пространственного активного элемента.

Недостатком данного прототипа является низкое усилие, которое обусловлено электромагнитными показателями, а также низкий срок службы из-за изгибного износа проводников.

Изобретение направлено на повышение усилия и улучшение эксплуатационных характеристик.

Это достигается тем, что в приводе линейного перемещения, содержащем элемент, выполненный в виде петли из изолированного провода, концы которой связаны с источником электрической энергии и с выходным и входным штоками, согласно изобретению каждая из двух ветвей петли выполнена в виде двух жестких проводящих шин, которые соединены между собой с помощью подшипников, а концы этих шин соединены с входным и выходным штоками.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан привод линейного перемещения в исходном состоянии вид спереди в разрезе. Вид в разрезе сбоку показан на фиг. 2. Поперечный разрез изображен на фиг. 3. Рабочее состояние показано на фиг. 4. Подробная конструкция соединения штока с шинами изображена на фиг. 5.

Привод линейного перемещения содержит корпус 1, выходной шток 2, который соединен с первой шиной 3 и второй шиной 4 (см. фиг. 5). Подшипник 5, закрепленный на шине 3, установлен на шпильке 6, которая в свою очередь с одного конца крепится к штоку 2 с помощью винта 7, а с другого конца устанавливается крышка 8 и закрепляется посредством винта 9. Таким же образом соединена шина 4 со штоком 2. Противоположные концы этих шин с помощью подшипников 10 и 11 соединены соответственно с шинами 12 и 13, другие концы которых установлены в штоке 14. Таким образом, каждая из двух ветвей петли выполнена из жестких проводящих шин: первая ветвь - шины 3 и 4, вторая ветвь - шины 12 и 13. Нижние концы шин 12 и 13 также установлены с помощью подшипников и снабжены гибкими проводами 15 и 16. Шины 3, 4, 12 и 13 соединены электрически с помощью гибких проводов 15, 16, 17, 18, 19, 20 (см. фиг. 1).

Привод линейного перемещения работает следующим образом. При подаче напряжения на гибкий провод 15 ток протекает (условно) по цепи: гибкий провод 15, шина 12, гибкий провод 17, шина 3, гибкий провод 19, гибкий провод 20, шина 4, гибкий провод 18, шина 13, гибкий провод 16.

Поскольку эта цепь находится в магнитном поле, которое формирует постоянный магнит 21 и действует на шины, показанные на чертеже (см. фиг. 3), то направление перемещения шин будет противоположно, так как направление токов в ветвях цепи также противоположно. Складывающаяся ромбообразная силовая схема обеспечивает перемещение штока 2 вниз. При этом положение основного элемента показано на фиг. 4.

Введение жестких проводящих шин, концы которых соединены с помощью подшипников, обеспечивает повышение усилий и срока службы, а следовательно, повышает производительность и уменьшает удельные затраты на устройство.

Привод линейного перемещения, содержащий элемент, выполненный в виде петли из двух ветвей изолированного провода, концы которых связаны с источником электрической энергии и с выходным и входным штоками, отличающийся тем, что каждая из двух ветвей петли выполнена в виде двух жестких проводящих шин, которые соединены между собой с помощью подшипников, а концы этих шин соединены с входным и выходным штоками.

Изобретение относится к способам электротермического ускорения твердых тел и предназначен для разгона снарядов до высоких, более 1 км/с скоростей. Снаряд с донной частью в форме стакана, выполненного из диэлектрика и заполненного полимером с повышенной электрической проводимостью, помещают между проводящими рельсами.

Многовитковый рельсотрон, секционированный по длине // 2602512

Изобретение относится к многовитковым рельсотронам. Технический результат - повышение КПД.

Многовитковый рельсотрон с тиристорными перемычками между витками // 2602510

Изобретение относится к многовитковым рельсотронам. Технический результат - повышение КПД.

Система линейного привода со средством для детектирования возгорания // 2596026

Изобретение относится к электротехнике к линейным приводам со средством детектирования возгорания. Технический результат состоит в повышении надежности.

Цилиндрический линейный асинхронный двигатель // 2582332

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов с прямолинейным движением рабочих органов. Цилиндрический линейный асинхронный двигатель содержит индуктор с трехфазной обмоткой, выполненной в виде катушечных модулей, якорь в виде ферромагнитного стержня с чередующимися ферромагнитными и электропроводящими кольцами.

Резонансный рельсовый ускоритель // 2554054

Изобретение относится к электромагнитным пусковым установкам. Ускоритель содержит силовой корпус и находящиеся в нем рельсы, источник тока и подмагничивающие катушки, неполярные коммутаторы, систему управления коммутаторами, конденсаторный накопитель и источник питания накопителя.

Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства // 2523875

Изобретение относится к области магнитолевитационной транспортной технологии, а именно к конструкции устройства магнитной левитации и поперечной стабилизации. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства содержит бортовые сверхпроводниковые обмотки левитации и боковой стабилизации, Т-образно расположенные горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры, установленные непрерывно вдоль активной путевой структуры так, что плоскость симметрии бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации находится в плоскости вертикального короткозамкнутого электропроводящего контура, причем горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры выполнены в виде развернутой обмотки беличьей клетки.

Торцевой волновой электродвигатель // 2418351

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в робототехнических установках с программным управлением, включающих электропривод с шаговым двигателем, в частности линейным или двухкоординатным, и требующих точного позиционирования исполнительного механизма.

Способ перемещения объекта в пространстве и устройство для перемещения объекта в пространстве // 2269194

Изобретение относится к электромагнитным движителям и может быть использовано, в частности, в космических транспортных средствах. .

Привод линейного перемещения // 2211523

Привод линейного перемещения // 2592070

Возвратно-поступательный двигатель с электроприводом // 2586880

Изобретение относится к электрическому двигателю. Технический результат - повышение эффективности двигателя и упрощение его конструкции.

Центробежный концентратор // 2579160

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности, например, для переработки золотосодержащих руд и песков тонких классов.

Электрический двигатель // 2560079

Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано для преобразования электрической энергии в механическую энергию в шаговых двигателях, электромагнитных метателях, электромагнитных отбойных молотках, прессах, штамповочном оборудовании и т.д.

Способ слабовибрационного случайного смещения грузов // 2541579

Изобретение относится к способам и устройствам для получения механических колебаний с использованием электрической энергии. Способ случайного смещения грузов включает в себя то, что на станине или раме закрепляют статор или группу статоров, причем корпус каждого статора, как и его внутреннее пространство делят на сектора, в которых размещают индукторы, с помощью которых производят генерирование электрического тока или магнитных полей, текущих во внутреннем пространстве своего сектора, так же во внутреннем пространстве каждого статора располагают вал ротора не менее чем с одним колесом, причем на каждом колесе закрепляют ось с сегментами, между сегментами в плоскости вращения ротора формируют равные зазоры, в которых устанавливают упругие элементы, причем сегменты выполняют с возможностью качения на своих осях, и имеющими эксцентриситет массы, точки эксцентриситета массы которых в плоскости вращения ротора лежат за окружностью, перпендикулярно которой лежат их оси, содержащие обмотки с сердечниками, которыми генерируют магнитные поля или электрический ток, и которые подключают к электрическим цепям устройства через коллекторно-щеточный механизм или постоянные магниты.

Электрогенератор // 2533385

Изобретение относится к машиностроению. Электрогенератор содержит двигатель внутреннего сгорания (ДВС), электрическую машину, электрические конденсаторы и аккумулятор, электрические блоки для преобразования электроэнергии и электронный блок управления.

Электропривод возвратно-поступательного движения импульсного виброисточника // 2491709

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в качестве привода импульсных виброисточников для сейсморазведки. .

Электрическое линейное приводное устройство // 2473162

Изобретение относится к электрическому линейному приводному устройству, содержащему внешний корпус, в котором приводная часть узла привода, выполненная в форме электродинамического линейного прямого привода, вставлена вдоль оси подобно картриджу, так чтобы выходной стержень привода узла привода выдавался из передней стороны внешнего корпуса; и приводная часть имеет внешний корпус привода, в котором размещено стационарное приводное катушечное приспособление и подвижный вдоль оси якорь, который соединен с выходным стержнем привода и имеет магнитное приводное устройство, средство определения положения для определения, по меньшей мере, одного положения вдоль оси подвижного узла, содержащего якорь и выходной стержень привода, и средство центрального электрического интерфейса, соединенного как с приводным катушечным приспособлением, так и со средством определения положения, для внешней электрической связи.

Устройство преобразования энергии вращательного движения в поступательное // 2468488

Изобретение относится к области электротехники, электромеханики и систем автоматического управления и может найти применение при построении замкнутых аппаратов, движение которых осуществляется без расходования реактивных масс, выбрасываемых наружу, как в ракетах, или за счет фактора трения, как это характерно для автомобилей, кораблей, вертолетов и т.д.

Электромеханический преобразователь для машин ударного действия // 2454777

Изобретение относится к электротехнике, к электрическим машинам с линейным перемещением рабочего органа, и может быть использовано в приводах молотов кузнечно-прессового оборудования.

Мехатронно-модульный робот // 2514925

Изобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике. Технический результат - повешенная эффективная ориентация мехатронно-модульного робота в окружающей среде.