кулачковый реверсивный механизм

Формула изобретения

Кулачковый реверсивный механизм, содержащий стойку, введенный с ней в подвижное соединение ведущий кулачок, который введен в подвижное соединение с ведомым толкателем через поворотный ролик на конце ведомого толкателя, введенного в подвижное соединение со стойкой, отличающийся тем, что ведущий кулачок выполнен с двухсторонней ребордой, охватывающей поворотный ролик на конце ведомого толкателя, подвижное соединение ведущего кулачка со стойкой выполнено в виде винтового соединения, подвижное соединение ведомого толкателя со стойкой выполнено в виде двухпоступательного двухползунного кинематического соединения с возможностью поступательного перемещения ведомого толкателя параллельно оси винтового соединения ведущего кулачка со стойкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения и сил, в частности, к кулачковым реверсивным механизмам, преобразующим винтовое движение ведущего звена в сложное движение ведомого звена.

Известен кулачковый реверсивный механизм, содержащий стойку, введенный с ней в подвижное соединение ведущий кулачок и ведомое звено, введенное со стойкой и с ведущим кулачком в подвижные соединения. Ведущий кулачок выполнен в виде подвижно соединенной со стойкой пластины со скрепленной с ней с помощью державок упругой лентой, образующей контактную поверхность ведущего кулачка (SU № 926410 F16H 53/04, опубл. 07.05.1982). Этот механизм сложен по конструкции и его кинематические возможности ограничены - перемещение ведущего кулачка преобразуется только в возвратно-поступательное перемещение или покачивание ведомого звена.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому устройству является кулачковый реверсивный механизм, содержащий стойку, введенный с ней в подвижное соединение ведущий кулачок, который введен в подвижное соединение с ведомым толкателем через поворотный ролик на конце ведомого толкателя, введенного в подвижное соединение со стойкой (Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. - М.: Машиностроение, 1973. - С.168, рис.8.1г). Благодаря конструктивной возможности выбора любой конфигурации ведущего кулачка можно обеспечить перемещение ведомого толкателя по любому заранее заданному закону движения. Однако кинематические возможности этого механизма состоят лишь в преобразовании вращения ведущего кулачка в прямолинейное возвратно-поступательное перемещение толкателя.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - расширение функциональных возможностей кулачкового реверсивного механизма за счет наложения на основное движение ведомого толкателя его поступательного перемещения параллельно оси вращения ведущего кулачка.

Технический результат - расширение функциональных возможностей механизма.

Технический результат достигается тем, что в кулачковом реверсивном механизме, содержащем стойку, введенный с ней в подвижное соединение ведущий кулачок, который введен в подвижное соединение с ведомым толкателем через поворотный ролик на конце ведомого толкателя, введенного в подвижное соединение со стойкой, кулачок выполнен с двухсторонней ребордой, охватывающей поворотный ролик на конце ведомого толкателя, подвижное соединение ведущего кулачка со стойкой выполнено в виде винтового соединения, подвижное соединение ведомого толкателя со стойкой выполнено в виде двухпоступательного двухползунного кинематического соединения с возможностью поступательного перемещения ведомого толкателя параллельно оси винтового соединения ведущего кулачка со стойкой.

Новым по сравнению с прототипом в предложенном устройстве является:

- новое конструктивное выполнение элемента:

ведущий кулачок выполнен с двухсторонней ребордой;

- новая связь между элементами:

двухсторонняя реборда охватывает поворотный ролик на конце ведомого толкателя;

- новые формы выполнения связей между элементами:

подвижное соединение ведущего кулачка со стойкой выполнено в виде винтового соединения;

подвижное соединение ведомого толкателя со стойкой выполнено в виде двухпоступательного двухползунного кинематического соединения с возможностью поступательного перемещения ведомого толкателя параллельно оси винтового соединения ведущего кулачка со стойкой.

Таким образом, по мнению заявителя, предложение является новым по сравнению с прототипом, так как оно неизвестно из уровня техники.

Предложение, по мнению заявителя, имеет изобретательский уровень, так как оно для специалистов явным образом не следует из уровня техники и не может быть разработано с использованием известных методов, методик, правил и приемов расчета, проектирования и конструирования машин и их механизмов.

Предложенное техническое решение иллюстрируется схемой. Кулачковый реверсивный механизм содержит стойку 1, ведущий кулачок 2 и ведомый толкатель 3, введенные со стойкой 1 в подвижные соединения 4 и 5. Ведущий кулачок 2 и ведомый толкатель 3 введены в подвижное соединение 6 через поворотный ролик 7 на конце ведомого толкателя 3. Ведущий кулачок 2 выполнен с двухсторонней ребордой 8, охватывающей поворотный ролик 7. Подвижное соединение 4 ведущего кулачка 2 со стойкой 1 выполнено в виде винтового соединения. Подвижное соединение 5 ведомого толкателя 3 со стойкой 1 выполнено в виде двухпоступательного двухползунного кинематического соединения, составленного из двух жестко скрепленных между собой ползунов - тем самым обеспечивается возможность поступательного перемещения ведомого толкателя 3 параллельно оси винтового соединения 4 ведущего кулачка 2 со стойкой 1.

Предложенный кулачковый реверсивный механизм работает следующим образом. Ведущий кулачок 2 поворачивают и одновременно смещают вдоль оси винтового соединения 4 относительно стойки 1. За счет подвижного соединения 6, в которое введены ведущий кулачок 2 и ведомый толкатель 3 через поворотный ролик 7, ведомый толкатель 3 поступательно перемещается относительно стойки 1 в вертикальном направлении. Одновременно с этим за счет осевого давления торца двухсторонней реборды 8 на поворотный ролик 7 ведомый толкатель 3 перемещается поступательно параллельно оси винтового соединения 4 ведущего кулачка 2 со стойкой 1. Таким образом, ведомый толкатель 3 перемещается возвратно-поступательно относительно стойки 1 в вертикальном направлении и одновременно перемещается поступательно параллельно оси винтового соединения 4 в горизонтальном направлении. Поступательное горизонтальное перемещение ведомого толкателя 3 ограничено длиной винта в винтовом соединении 4, при достижении крайнего положения механизм реверсируют, изменяя направления вращения ведущего кулачка 2. При работе кулачкового реверсивного механизма имеет место трение качения между ведущим кулачком 2 и поворотным роликом 7 со значительно меньшим коэффициентом трения, меньшим износом и с большим коэффициентом полезного действия.

Таким образом, предложение реализует широкий спектр функциональных возможностей кулачкового реверсивного механизма и увеличивает эффективность его использования благодаря наложению на основное движение ведомого толкателя 3, а именно возвратно-поступательное вертикальное перемещение, его поступательного горизонтального перемещения параллельно оси винтового соединения 4 ведущего кулачка 2 со стойкой 1.

Кулачковый реверсивный механизм выполнен организацией-заявителем. При испытаниях он продемонстрировал свою работоспособность и возможность достижения технического результата. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения - «промышленная применимость».