УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Предлагаемое техническое решение относится к области машиностроения, в частности к средствам для перемещения частей машин в осевом направлении и может быть использовано в любых механизмах, исполнительным органом является гидравлический цилиндр.
Известен гидроцилиндр, содержащий рабочий цилиндр, установленный в рабочем цилиндре поршень со штоком и уплотнением по поверхности штока и поршня. Цилиндр снабжен устройством для гашения скорости, выполненным в виде дополнительных каналов в поршне, которые способствуют перетеканию жидкости в полостях цилиндра во время работы (см. RU №2037680 «Силовой гидроцилиндр», 1995 г.). Это устройство позволяет регулировать скорость поршня только на завершающей стадии его перемещения. На всем остальном участке перемещения поршня и, соответственно, связанного с ним исполнительного механизма его линейная скорость под действием постоянного усилия остается неизменной.
Известно устройство для регулирования подачи суппорта станка, содержащее гидроцилиндр с крышкой, снабженной конической иглой, и поршень с коническим отверстием, по форме и размерам соответствующим форме и размерам конической иглы. (см. SU №450722 «Устройство для регулирования подачи суппорта станка», 1973 г.). Это устройство позволяет регулировать скорость перемещения суппорта станка только на начальной стадии его перемещения, когда игла выходит из отверстия в поршне. На всем остальном участке перемещения поршня и, соответственно, связанного с ним суппорта станка его линейная скорость под действием постоянного усилия остается неизменной.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для регулирования подачи суппорта станка, содержащее гидроцилиндр с крышкой, снабженной конической иглой, подвижное кольцо с конической иглой и поршень с отверстием, выполненным соответствующим форме и расположению коническим иглам на крышке и подвижном кольце, (см. SU №546479 «Устройство для регулирования подачи суппорта станка», 1974 г.). Это устройство позволяет регулировать скорость перемещения суппорта станка не только на начальной стадии его перемещения, когда коническая игла на крышке выходит из отверстия в поршне, но и на заключительной стадии его перемещения, когда коническая игла на подвижном кольце входит в отверстия в поршне. Однако на среднем участке перемещения поршня и, соответственно, связанного с ним суппорта станка его линейная скорость под действием постоянного усилия остается неизменной.
Технический результат от использования предлагаемой полезной модели - возможность регулирования скорости линейного перемещения поршня и, соответственно, связанного с ним рабочего механизма на всем протяжении перемещения поршня согласно с заданному закону.
Этот технический результат достигается тем, что в устройстве для регулирования подачи суппорта станка, содержащем гидроцилиндр с крышкой и поршень с отверстием, крышка снабжена штоком, способным входить в отверстие в поршне, причем шток выполнен с изменяющимся поперечным сечением вдоль его продольной оси. Незакрепленный конец штока может быть снабжен ограничительной гайкой, препятствующей выходу штока из отверстия в поршне. В длинномерных гидроцилиндрах концы штока могут быть закреплены в противоположных крышках гидроцилиндра.
Предлагаемая модель иллюстрируется чертежом, представленным на фиг.1.
Гидроцилиндр 1 помещен в масляную ванну. В поршне 2 гидроцилиндра выполнено отверстие. На крышке 3 гидроцилиндра закреплен шток 4 переменного поперечного сечения вдоль его продольной оси. Заслонка 5 предназначена для перетекания масла при быстром отводе поршня влево.
Устройство работает следующим образом. В исходном положении поршень 2 отведен влево к крышке 3 и находится у начала штока 4, входящего в отверстие поршня. При приложении к поршню постоянного тянущего усилия он начинает перемещаться вправо, причем скорость его перемещения определяется скоростью перетекания масла из правой полости цилиндра в левую через отверстие в поршне. В свою очередь, при постоянном тянущем усилии скорость перетекания масла определяется площадью зазора между стенками отверстия в поршне и поверхностью штока. Чем меньше площадь поперечного сечения штока - тем больше зазор и, следовательно, выше скорость перемещения поршня. С увеличением площади поперечного сечения штока скорость его перемещения снижается. Таким образом, текущая скорость перемещения поршня обратно пропорциональна текущей величине поперечного сечения штока. Следовательно, установив в гидроцилиндре шток заданной длины с заданным законом изменения поперечного сечения вдоль его продольной оси, можно обеспечить требуемое регулирование скорости поршня на этой длине перемещения. Плавность изменения скорости зависит от толщины поршня 2. Чем тоньше поршень - тем резче изменяется скорость. При увеличении толщины поршня изменение скорости более плавное.
При необходимости быстрого отвода поршня влево открывается заслонка 5 обеспечивая быстрое перетекание масла из ванны в правую полость гидроцилиндра 1.
Полезная модель может быть использована, например: в устройствах фотоэкспонирования, когда требуется обеспечить различную продолжительность освещенности на различных участках поверхности; в устройствах дозирования, когда необходимо получить навески различного объема в различных емкостях и т.п.