ПРИВОД С ГИБКОЙ СВЯЗЬЮ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ

Полезная модель относится к области приборостроения и предназначена преимущественно для использования в приборах в качестве реверсивного маломощного привода при необходимости преобразования вращательного движения в поступательное в условиях ограниченных габаритов.
Задача преобразования равномерного вращательного движения в равномерное поступательное имеет множество решений в механике. Это винтовые, кулачковые, реечные и другие механизмы, обладающие как определенными преимуществами, так и недостатками. При ограничениях в габаритах наиболее простым является использование пары зубчатое колесо - рейка. Этот механизм применен, например, в «Устройстве для получения изображения донца патронных гильз огнестрельного оружия» по патенту Патенту RU №2174251 от 27.07.99. [1]. Однако реечный механизм не обладает достаточной плавностью движения и бесшумностью из-за погрешностей изготовления элементов передачи. Применение же прецизионных зубчатых колес ведет к многократному росту стоимости производства.
Значительно в меньшей степени эти недостатки присущи передачам, гибкой связью.
В приборостроении широко известны приводы с гибкой связью, применяемые для преобразования вращательного движения в поступательное, например, верньерные устройства для радиоаппаратуры. Эти устройства обычно представляют собой связанную с подвижным индикатором шкалы нить или металлическую ленту, установленную на систему шкивов (роликов) и закрепленную на одном из них (ведущем). [2]. Известны также устройства натяжения нити в передачах гибкой связью. Натяжение может осуществляться либо подвижкой или подпружиниванием отдельных шкивов [3], либо регулировочным устройством для подтягивания тросика или ленты, установленным на шкиве в месте закрепления тросика. [2], с.518, рис.436-438. В условиях жестких требований по габаритам оба эти способа имеют существенные недостатки, т.к. предусматривают либо наличие дополнительных элементов (качающихся роликов, пружин и пр.) в первом случае, либо установку дополнительных устройств на шкиве (во втором случае), что зачастую затруднительно, например, при диаметре шкива порядка нескольких миллиметров.
Предлагаемая полезная модель и призвана решить задачу создания малогабаритного безлюфтового реверсивного привода с гибкой связью для преобразования вращательного движения в поступательное.
Указанная цель достигается тем, что в известном приводе для преобразования вращательного движения в поступательное, содержащем поворотный шкив, подвижную каретку с поводком, снабженным двумя зацепами и гибкую связь в виде нити или тросика, шкив выполнен составным и содержит ведущий ролик и цилиндрический вкладыш, стягиваемые винтом, причем ролик имеет чашеобразную цилиндрическую выборку на торцевой поверхности и прорезь для выхода нити, вкладыш имеет две кольцевые проточки и установлен с возможностью поворота относительно ролика, а гибкая связь выполнена в виде петли из нити, закрепленной одним концом во вкладыше, обернутой вокруг него по одной из проточек и выпущенной из прорези ролика двумя полупетлями, охватывающими ролик снаружи и натянутыми в скрещивающихся направлениях на зацепы поводка с выборкой слабины путем поворота ролика с последующей фиксацией винтом.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется следующими чертежами:
на Фиг.1 изображены составные части предложенного привода.
на Фиг.2 показан последовательный процесс сборки устройства.
Привод (Фиг.1) содержит:
- ролик 1, в котором имеется цилиндрическая выборка и прорезь на боковой поверхности для выхода нити;
- вкладыш 2, у которого на цилиндрической поверхности имеются две кольцевые проточки, на торцевой поверхности прорезан шлиц под ключ, а с противоположной стороны сделана лыска в виде ступени. В промежуточном пояске между проточками имеется соединяющее их отверстие;
- винт 3, соединяющий ролик и вкладыш;
- гибкую связь 4, выполненную в виде петли из нити, имеющую в месте соединения утолщение (например, узел);
- поводок 5 с двумя зацепами, установленный на подвижной каретке (на рисунке не показана).
Привод устроен следующим образом: (Фиг.2).
а) Петля 4 из гибкой нити продевается через отверстие во вкладыше 2 до упора узла.
б) Петля обертывается вокруг вкладыша 2 по нижней проточке.
в) Вкладыш 2 устанавливается в цилиндрическую выборку ролика 1 так, чтобы из прорези в ролике выходили две полупетли, которые оборачиваются вокруг ролика навстречу друг другу.
Вкладыш и ролик стягиваются винтом 3, образуя составной шкив.
г) Полупетли одеваются накрест на зацепы поводка 5. После этого при отпущенном винте 3 поворотом вкладыша 2 гибкая связь натягивается до нужной степени благодаря тому, что «лишняя» нить по проточкам убирается внутрь ролика 1, и вкладыш 2 фиксируется винтом 3.
Привод готов к работе. При повороте ролика 1 каретка с поводком 5 перемещается поступательно. Рабочим радиусом, определяющим передаточное число, является радиус ролика, который может быть выполнен с большой точностью. Благодаря натяжению и упругим свойствам нити отсутствует мертвый ход в механизме.
Предложенный привод может быть выполнен в малых габаритах, что делает его полезным для применения в приборостроении с целью миниатюризации изделий.
Привод был успешно использован фирмой ООО «СканнБИ Технолоджи» в сканере для баллистической экспертизы пуль и гильз огнестрельного оружия в качестве механизма для перемещения гильзы в кассете при сканировании ее дна. Диаметр шкива составлял 8 мм, реверсивное поступательное движение каретки ±6 мм. В качестве гибкой связи использовалась полимерная нить ⌀ 0.25 мм.
При малых размерах (механизм разместился на площадке диаметром 32 мм). Он показал значительные преимущества перед использовавшимся ранее реечным механизмом в части бесшумности и плавности работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Патент RU №2174251 от 27.07.99.
2. Левин И.Я. Справочник конструктора точных приборов. М.. Машиностроение., 1967, с.515-520.
3. Справочник машиностроителя М., МАШГИЗ, 1963, том.4, кн.2, с.511-512.