SU932005A1 - Пружинный механизм - Google Patents

Description

(5) ПРУЖИННЫЙ МЕХАНИЗМ

I

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано, например дл  уравновешивани  устройства вертикального перемещени , в промышленных роботах и манипул торах .

Известен уравновешивающий механизм с противовесами дл  устройства вертикального перемещени  1

Недостаток такого механизма - значительна  инерционность , ухудшающа  его динамические характеристики.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  пружинный механизм, преимущественно дл  уравновешивани  устройств вертикального перемещени .содержащий установленные один в другом неподвижное и подвижное звень , закрепленную на одном из них одним концом пружину, закрепленный на этом же звене поворотный блок, гибкий элемент , охватывающий блок и соединенный со свободным концом пружиныi и опорный элемент.

Поворотный блок в известном механизме Выполнен в виде частей, одна из которых цилиндрическа , а друга  - кулачкова , выполненна , например , по спирали Архимеда. Гибкий элемент также выполнен из двух частей , кажда  из которых закреплена соответственно на цилиндрической и кулачковой част х блока. Кулачкова  часть блока  вл етс  как бы опорным

10 элементом 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  сложность конструкции, а кулачкова  часть барабана, выполнейна  по спирали Архимеда, сложна тех15 нологически .

Цель изобретени  - упрощение конструкции .

Указанна  цель достигаетс  за счет того, что в пружинном механизме,

Ж содержащем установленные одно в дру-, гом неподвижное и подвижное звень , закрепленную на одном из них одним концом пружину, закрепленный на этом же звене поворотный блок, гибкий элемент, охватывающий блок и соеди ненный одним концом со свободным концом пружины,, и опорный элемент, опорный элемент выполнен в виде ры чага, шарнирно св занного со звено на котором закреплен поворотный бл и со свободным концом гибкого элемента , другое звено выполнено с на правл ющей , с которой через ролик взаимодействует свободный конец ры чага. На фиг. 1 изображен пружинный м ханизм; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1. Механизм содержит установленные одно в другом неподвижное звено 1, подвижное звено 2, шарнирно св зан ный с подвижным звеном рычаг 3,  вл ющийс  опорным элементом, пружину 4 и поворотный блок 5, закреп ленный на звене 2. Гибкий элемент 6 соединен одним концом с пружиной , охватывает блок 5 и шарнирно соединен с рычагом 3- На свободном конце рычага 3 установлен ролик 7, опирающийс  на пр молинейную направл ющую 8, котора  выполнена на неподвижном звене 1. Крепление пружины 4 к подвижному звену 2 осуществимо с помощью винта 9 и гаек 10. В рабочем положении пр молинейна  направл юща  8 должна быть ориентирована перпендикул рно вектору силы т жести. В этом положений величина опорной реакции Р, действующей со стороны направл ющей 8 на ролик 7, равна весу подви ного звена t нагрузкой и пружинным уравновешивающим механизмом, и направлена вверх перпендикул рно это направл ющей. Крут щий момент на рычаге 3 относительно точки Д от действи  силы Р направлен против часовой стрелки. Р г sin06, (1) где г СД - рассто ние от оси пов рота рычага 3 до оси ролика 7; об - угол поворота рычага 3 от вертикали ДЕ. Крут щий момент на рычаге 3 от действи  силы деформации пружины MnD Q- h -сила деформации пружины; -плечо действи  этой силы относительной точки Д. Дл  пружины посто нной жесткости Q Z-Я, где Z - жесткость пружины; Л - деформаци  пружины. Величину деформации пружины принимают равной рассто нию от точки В до точки Е - точки касани  гибкого элемента 6 с блоком 5- Нат жением пружины посредством винта 9 и гайки 10 этого всегда можно добитьс . Величина деформации Я и плечо действи  силы h выражаютс  через конструктивные параметры механизма уравновешивани  следующим образом: 5 БЕ а cos 5 + b cos (k} h а sin b sin у , (5) где a ВД - рассто ние от оси поворота рычага 3 до оси шарнирного соединени  гибкого элемента 6 с рычагом 3; b ДЕ - рассто ние от оси поворота рычага 3 до точки касани  гибкого элемента 6 с роликом; У и |Ь - углы, образованные соответственно отрезками а и b с осью гибкого элемента. Тогда с учетом (3) , () и 5) уравнение (2) примет вид МПР Z-a-b-sinoti (6) Из сравнени  (1) и (6) видно, что отношение Z-a-b . .Т-. const, f7) т.е. не зависит от переменной об . Из 7)видно, что, мен   конструктивные параметры а, Ь,У , можно с помощью одной и той же пружины жесткости Z уравновесить различные грузы Р. I Пружинный механизм, состо щий из пружины, троса, блока и рычага с роликом, может быть установлен и на неподвижном звене, в этом случае пр молинейна  направл юща  должна быть выполнена на подвижном звене . Использование предлагаемого механизма позвол ет получить уравновешивающие подвижной секции с по

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Пружинный механизм, преимущественно для уравновешивания устройств вертикального перемещения, содержащий установленные одно в другом неподвижное и подвижное звенья, закрепленную на одном из них одним концом пружину, закрепленный на этом же звене поворотный блок, гибкий элемент, охватывающий блок и соединенный одним концом со свободным концом пружины, и опорный элемент, отличающийся тем, что, С целью упрощения конструкции, опорный элемент выполнен в виде рычага, шарнирно связанного со звеном, на

   5 котором закреплен поворотный блок, и со свободным концом гибкого элемента, другое звено выполнено с направляющей, с которой взаимодействует свободный конец рычага.