МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДВИЖЕНИЯ

Устройство относится к области машиностроения, к механизмам преобразования и передачи движения. Устройство может быть применено в механизмах для объединения независимых движений и передачи их суммарного движения к активным рабочим органам или движителям.
Известно устройство а.с. SU 1202953 A, 07.01.1986, содержащее раму, подвижные каретки, соединенные тросами с обгонными муфтами, смонтированными на ведомом валу. Однако данная конструкция не позволяет выполнять передачу движения на обратных ходах кареток. Возврат кареток осуществляется спиральными пружинами связанными гибкими связями с каретками.
Известен аналог - патент SU 1335496 A1 от 07.09.1987, в устройстве которого сделана попытка реализовать передав движения на прямых и обратных ходах подвижных кареток. Однако данная конструкция не обеспечивает автономного движения подвижных кареток, т.к. устройство работает в двух режимах: либо попеременное движение кареток вперед - назад, при этом каретки соединены гибкой связью и выполняют синхронное движение, либо второй режим - когда обе каретки двигаются одновременно вперед - назад, в этом случае каретки соединены жесткой связью посредством стержня.
Попытка обеспечить независимое движение кареток и обеспечить передачу движения непосредственно от кареток к трансмиссии на прямых и обратных ходах была предпринята в устройстве патента GB 189907331 А, 1899-08-19. Данное устройство принято за прототип. В этой конструкции присутствуют направляющие, трансмиссия в виде двух специальных цепей, подвижные каретки, взаимодействующие с верхними и нижними ветвями цепей посредством упоров, которые соединены между собой тягой. Фактически данное устройство представляет собой переключатель зацепления каретки с трансмиссией, одновременно взаимодействующий с верхней и нижней ветвями цепей. По замыслу автора при движении каретки вперед верхний упор входит в зацепление с зубом верхней ветви цепи и осуществляется передача движения от каретки к верхней ветви цепи. Одновременно верхний упор через тягу воздействует на нижний упор и выводит его из зацепления с нижней ветвью цепи, обеспечивая их свободное относительное движение. При обратном движении каретки в соединении с нижней ветвью цепи находится нижний упор и движение от каретки передается на нижнюю ветвь цепи. Работа такого устройства зависит от состояния элементов цепи, упоров, соединительной тяги, взаимного расположения элементов верхней и нижней ветви цепи. Работа этого
устройства представляется, проблематична, например, когда каретка неподвижна, а цепь движется и верхние и нижние упоры должны обеспечивать проскальзывание соответственно верхней и нижней ветвей цепи. В случае если верхний и нижний упоры одновременно найдут на выступы элементов ветвей цепи, то возможна поломка устройства, т.к. упоры соединены между собой жесткой тягой.
Задачей заявляемого устройства является расширение функциональных возможностей при одновременном упрощении конструкции, устранение промежуточных связей и элементов и повышение надежности, а также расширение вариантов применения механизма для передачи движения.
Поставленная задача решается тем, что устройство для передачи движения содержит раму, сидение, трансмиссию, направляющие, педали и рычаги, механизмы свободного хода, подвижные каретки, закрепленные на направляющих посредством опорных устройств, причем каждая каретка соединена неподвижно с соответствующей педалью или рычагом, при этом каждая из кареток связана с трансмиссией через механизмы свободного хода, независимо от места расположения кареток на направляющих. Причем трансмиссия содержит элементы расположенные параллельно направляющих, а механизмы свободного хода размещены непосредственно на подвижных каретках, причем одни элементы трансмиссии находятся во взаимодействии с соответствующими механизмами свободного хода каждой каретки, а противоположные элементы трансмиссии находятся во взаимодействии с другими механизмами свободного хода этой каретки. Причем каждая из кареток размещена автономно от других кареток на направляющих и местонахождение кареток определяется положением конечностей оператора. Причем если одна из кареток, либо несколько кареток остаются неподвижными, то механизмы свободного хода обеспечивают ход элементов трансмиссии через неподвижные каретки при условии движения хотя бы одной из кареток в любом направлении: вперед или назад. Таким образом при произвольном движении вперед или назад хотя бы одной из кареток выходной вал трансмиссии вращается в требуемом направлении.
Конструкция предлагаемого устройства поясняется шестью иллюстрациями. На фиг.1 изображен боковой вид варианта устройства механизма для передачи движения. На фиг.2 изображена кинематическая схема предлагаемого механизма вид сверху. На фиг.3 изображено устройство подвижной каретки с вариантом трансмиссии в виде цепной передачи. На фиг.4 изображено устройство подвижной каретки с вариантом трансмиссии в виде ременной передачи. На фиг.5 изображен механизм для передачи движения с трансмиссией в виде винтовых пар. На фиг.6 изображена подвижная каретка с вариантом трансмиссии в виде винтовых пар.
Описание механизма для передачи движения фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6. Устройство состоит из направляющих 1, подвижных автономных кареток 2 перемещающихся по направляющим 1 посредством опорных элементов 4. На
каретках 2 закреплены: верхний механизм свободного хода 3, взаимодействующий с верхней ветвью передачи 5 и нижний механизм свободного хода 7 взаимодействующий с нижней ветвью передачи 6. Подвижные каретки 2 соединены либо с педалями 8, либо с рычагами 9. Трансмиссия в виде двух бортовых передач: левой - 10, правой - 11, соединяется на выходном валу 12, с которого движение передается на активный рабочий орган 13. На направляющих 1 неподвижно закреплено сидение 14 для оператора. Причем элементы трансмиссии, выполненные в виде бортовых передач 10, 11 могут быть различными: либо это цепь, либо ремень, либо винт.
Устройство работает следующим образом: оператор располагается на сидении 14, руками берется за рукоятки 9, а ступни ног размещает на педалях 8. Оператор в произвольном порядке и направлении воздействует посредством рук на рычаги 9, а ногами на педали 8 и приводит в движение соответствующие каретки 2, соединенные с педалями 8 и рычагами 9. Например (фиг.3) при движении кареток 2 вперед верхние механизмы свободного хода 3 соединяются с верхней ветвью передачи 5 и тянут за собой всю верхнюю ветвь 5 и соответственно нижнюю ветвь передачи 6. В это время нижние механизмы свободного хода 7 обеспечивают беспрепятственное проскальзывание нижней ветви передачи 6 через нижние механизмы свободного хода 7 каретки 2. Соответственно бортовые передачи 10, 11 передают движение на выходной вал 12, с которого движение необходимого направления передается на активный рабочий орган 13. Аналогично при обратном движении кареток 2 уже нижние механизмы свободного хода 7 соединяются с нижней ветвью передачи 6, перемещая ее назад, а верхнюю ветвь передачи 5 вперед. Верхние механизмы свободного хода 3 автоматически расцепляются с ветвью передачи 5 обеспечивая ее беспрепятственное проскальзывание относительно кареток 2. Таким образом происходит непрерывное движение трансмиссий 10, 11 и обеспечивается непрерывное движение выходного вала 12 и соответственно активного рабочего органа 13 в нужном направлении при движении хотя бы одной из кареток 2 в любом направлении: вперед или назад.