Поворотний пневмоциліндр

Реферат: Поворотний пневмоциліндр, що складається з корпусу, бічних кришок, прямокутного штока, з'єднаного з поршнями. Для збільшення продуктивності та надійності пневмоциліндра поршні виготовлені овальними, всередину прямокутного виконаного порожнистим штока встановлено циліндричний палець, який рухається по спіральній канавці, що розташована на поверхні циліндричної порожнистої гільзи, вбудованої в згаданий шток, а всередину циліндричної порожнистої гільзи встановлено вал, який з'єднується з гільзою шпонковим з'єднанням, причому вал зі шпонкою має можливість переміщення вздовж шпонкового паза гільзи для зміни довжини зовнішньої частини вала. UA 112815 C2 (12) UA 112815 C2 UA 112815 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Винахід належить до поворотного пневмоциліндра і призначений для реалізації обертального і коливального руху в різних приводах обладнання та машин. Відомий поворотний пневмоциліндр (Каталог фірми "Камоцці" 2009-2010 роки, сторінка 1600) складається з гільзи, двох кришок, штока у вигляді зубчатої рейки та зубчатого колеса з вихідним валом. Недоліком даного пристрою є: - складність конструкції, через наявність зубчатого зачеплення та перехресних валів; - обмеження величини кута обертання до 360°. Як найближчий аналог вибрано поворотний пневмоциліндр (Патент UA № 83919, опубл. 10.10.2013, бюл. № 19/2013 p.; F15B 9/00, F15B 15/22 (2006.01), який складається з гільзи, двох кришок, штока, двох поршнів, додаткової гільзи із спіральними канавками, по яких переміщуються пальці, закріплені на диску, встановленому на штоку між поршнями. Недоліком даного пристрою є: - неможливість створення безперервного обертального руху для штока; - обертальний і одночасно поступальний рух поршня в процесі переміщення; - регулювання довжини зовнішньої частини штока неможливо в стані спокою. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пневмоциліндра шляхом безпосереднього перетворення поступального руху поршнів зі штоком в обертальний рух вала (вихідної ланки пневмоциліндра), при цьому отримана можливість змінювати довжину зовнішньої частини вала. Поставлена задача вирішується тим, що поворотний пневмоциліндр, який безпосередньо перетворює поступальний рух штока в обертальний рух вала складається з корпуса, бічних кришок, прямокутного порожнистого штока, з'єднаного з поршнями, вбудованої в шток циліндричної порожнистої гільзи і вбудованого в гільзу вала зі шпонкою. Згідно з винаходом циліндричний палець, вбудований в середину штока, входить в контакт із замкнутою спіральною канавкою гільзи, а вал з гільзою сполучені шпонковим з'єднанням. При цьому отримана можливість змінювати довжину зовнішньої частини вала. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним результатом полягає у наступному: - використання штока з пальцем та гільзи із замкнутою спіральною канавкою дозволило перетворювати поступальний рух штока в обертальний або коливальний рух вала; - на вал подається постійний або змінний за величиною крутний момент; - зміна лінійної швидкості штока призводить до зміни кутової швидкості вала; - виключено холостий хід в процесі перетворення поступального руху в обертальний; - виготовлення поршнів овальними виключає обертання штока з поршнем в процесі їх поступального руху; - шпонкова канавка на гільзі дозволяє регулювати зовнішню довжину вала пневмоциліндр. На фіг. 1 схематично зображено запропонований поворотний пневмоциліндр. На фіг. 2 - розріз А-А на фіг. 1. Пневмоциліндр складається з корпусу 1, бічних кришок 2, прямокутного порожнистого штока 3 з циліндричним пальцем 4, поршнів 5, циліндричної порожнистої гільзи 6 із замкненою спіральною канавкою 7, вала 8 зі шпонкою 9. Пневмоциліндр працює наступним чином. Стиснене повітря подається в одну із порожнини корпуса 1. Під дією стисненого повітря овальний поршень 5 сумісно зі штоком 3 і пальцем 4 рухаються поступально. В процесі контакту пальця із замкнутою спіральною канавкою 7 перетворюється поступальний рух штока в обертальний рух гільзи 6, кут між віссю пальця та дотичною до поверхні канавки в місці їх дотику приймають рівним α>arctg f (f - це коефіцієнт тертя ковзання пальця по поверхні канавки). Одночасно, за допомогою шпонки 9 обертальний рух гільзи передається валу 8. При цьому шпонковий паз, що виконаний на всю довжину зовнішньої частини вала пневмоциліндр, дає можливість регулювати довжину зовнішньої частини вала пневмоциліндра. Технічний результат полягає в суттєвому збільшенні продуктивності і надійності поворотного пневмоциліндра, одночасно розширюючи коло його використання в технологічному обладнанні. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 Поворотний пневмоциліндр, що складається з корпусу, бічних кришок, прямокутного штока, з'єднаного з поршнями, який відрізняється тим, що поршні виготовлені овальними, всередину прямокутного виконаного порожнистим штока встановлено циліндричний палець, який рухається по спіральній канавці, що розташована на поверхні циліндричної порожнистої гільзи, вбудованої в згаданий шток, а всередину циліндричної порожнистої гільзи встановлено вал, 1 UA 112815 C2 який з'єднується з гільзою шпонковим з'єднанням, причому вал зі шпонкою має можливість переміщення вздовж шпонкового паза гільзи для зміни довжини зовнішньої частини вала. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2