ПРИВОД С МНОГОКРАТНЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ ДЛЯ СУММИРОВАНИЯ УГЛОВЫХ СКОРОСТЕЙ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к приводам с многократным резервированием, и может применяться в народном хозяйстве, в армии в исполнительных механизмах для регулирования угловой скорости (скорости вращения) выходного вала.
Известен привод, описанный в авторском свидетельстве СССР №1514991, F 16 H 1/38, oп. 15.10.89 г.
Известный привод содержит два двигателя с противоположным вращением, дифференциал с цилиндрическими центральными колесами наружного и внутреннего зацепления, двумя сателлитами, водилом, двумя цилиндрическими колесами с одинаковым количеством зубьев.
Недостатком известного привода является малая точность регулирования угловой скорости выходного вала исполнительного механизма из за недостаточной кратность регулирования угловой скорости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому приводу с многократным резервированием для суммирования угловых скоростей является привод, описанный в патенте России №2016288, F 16 H 1/38, oп. 15.07.94 г.
Известный привод содержит два двигателя с противоположным вращением, дифференциал с цилиндрическими центральными колесами наружного и внутреннего зацепления, двумя сателлитами, водилом, двумя цилиндрическими колесами. В зубчатых парах цилиндрическое колесо - цилиндрическое центральное колесо число зубьев колес выбрано из условия равенства их передаточных отношений.
Недостатком известного привода является ограниченный диапазон угловых скоростей на входе в исполнительный орган, то есть ограниченные функциональные возможности привода и малая точность регулирования угловой скорости выходного вала исполнительного органа из за недостаточной кратности и отсутствия регулирования кратности угловой скорости.
Технической задачей полезной модели является, расширение функциональных возможностей привода, путем регулирования кратности угловой скорости на выходе у последнего дифференциала или на входе исполнительного органа, изменением количества включенных двигателей.
Кратность регулирования в данном случае это отношение максимальной скорости вращения выходного вала, когда все двигатели вращаются с максимальной скоростью к скорости вращения выходного вала, когда с максимальной скоростью вращается только один двигатель, а все остальные не вращаются. В рамках данной заявки рассматриваются приводы с восьмикратным резервированием (на вход исполнительного органа поступает суммарная угловая скорость восьми двигателей), приводы с шестнадцатикратным резервированием (на вход исполнительного органа поступает суммарная угловая скорость шестнадцати двигателей), приводы с тридцатидвухкратным резервированием (на вход исполнительного органа поступает суммарная угловая скорость тридцати двух двигателей), приводы с шестидесятичетырехкратным резервированием (на вход исполнительного органа поступает суммарная угловая скорость шестидесяти четырех двигателей).
n
n
n
Поставленная задача достигается тем, что в Приводе с многократным резервированием для суммирования угловых скоростей, содержащем двигатели, дифференциальную передачу с выходным звеном, кинематически связанную с двигателями и исполнительным органом, согласно полезной модели, привод содержит 2 попарно соединенных двигателей, (2-1) дифференциальных передач, где n любое число из ряда (3, 4, 5, 6), кинематическая связь выполнена так, что выходы каждой пары двигателей связаны с двумя входами дифференциальной передачи, выход которой и каждой последующей дифференциальной передачи из ряда (2-1) в свою очередь связан со входами следующей дифференциальной передачи из этого же ряда, при этом две дифференциальные передачи связаны с одной дифференциальной передачей, выход последней дифференциальной передачи связан со входом исполнительного органа.
n
n
n
За счет увеличения количества попарно соединенных двигателей, составляющего 2 (восемь, шестнадцать, тридцать два, шестьдесят четыре), количества дифференциальных передач (2-1) (семь, пятнадцать, тридцать одна, шестьдесят три), и выполнения кинематической связи так, что выходы каждой пары двигателей связаны с входами дифференциальной передачи, выход которой и каждой последующей дифференциальной передачи из ряда (2-1) в свою очередь связан со входами следующей дифференциальной передачи из этого же ряда, при этом две дифференциальные передачи связаны с одной дифференциальной передачей, выход последней дифференциальной передачи связан со входом исполнительного органа, на выходе последнего дифференциала получают суммарную угловую скорость эта
суммарная угловая скорость передается на вход исполнительного органа, то есть за счет применения в приводе восьми или шестнадцати или тридцати двух или шестидесяти четырех двигателей повышается кратность угловой скорости, расширяется диапазон угловых скоростей на входе в исполнительный орган, появляется возможность регулирования угловой скорости выходного вала исполнительного органа, включением необходимого количества двигателей, что расширяет функциональные возможности привода.
Таким образом, совокупность заявляемых признаков позволяет расширить функциональные возможности привода.
Заявляемый привод с многократным резервированием для суммирования угловых скоростей, обладает новизной, отличаясь от прототипа перечисленными выше признаками, и обеспечивает достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Заявляемый привод с многократным резервированием для суммирования угловых скоростей, может изготавливаться на типовом оборудовании и найти широкое применение в народном хозяйстве, в армии и поэтому соответствует критерию «промышленная применимость».
Сущность предлагаемого привода с многократным, резервированием для суммирования угловых скоростей, поясняется схемами, где представлено:
на фиг.1 - схема предлагаемого привода с восьмикратным резервированием для суммирования угловых скоростей (восемь двигателей, семь дифференциальных передач);
на фиг.2 - схема предлагаемого привода с шестнадцатикратным резервированием для суммирования угловых скоростей (шестнадцать двигателей, пятнадцать дифференциальных передач);
на фиг.3 - схема предлагаемого привода с тридцатидвукратным резервированием для суммирования угловых скоростей (тридцать два двигателя, тридцать одна дифференциальная передача);
на фиг.4 - схема предлагаемого привода с шестидесятичетырехкратным резервированием для суммирования угловых скоростей (шестьдесят четыре двигателя, шестьдесят три дифференциальные передачи).
Пример исполнения 1 (Фиг.1)
Привод с восьмикратным резервированием для суммирования угловых скоростей, состоит из восьми двигателей 1 или четырех пар 2 двигателей 1, каждый с выходом 3. Выход 3 каждого двигателя 1 пары 2 кинематически связан с входом 4 дифференциальной
3
3
передачи 5, то есть восемь выходов 3 двигателей 1 связаны с восемью входами 4 четырех дифференциальных передач 5. Каждые два двигателя 1 связаны с одной дифференциальной передачей 5. Выход 6 каждой дифференциальной передачи 5 кинематически связан с входом 7 дифференциальной передачи 8, то есть четыре выхода 6 четырех дифференциальных передач 5 связаны с четырьмя входами 7 двух дифференциальных передач 8. Каждые две дифференциальные передачи 5 связаны с одной дифференциальной передачей 8. Выход 9 каждой дифференциальной передачи 8 кинематически связан с входом 10 дифференциальной передачи 11, то есть два выхода 9 двух дифференциальных передач 8 связаны с двумя входами 10 одной дифференциальной передачи 11. Две дифференциальные передачи 8 связаны с одной дифференциальной передачей 11. Выход 12 дифференциальной передачи 11 кинематически связан с входом 13 исполнительного органа 14. (В примере исполнения восемь двигателей (2=8), семь дифференциальных передач (2-1=7) (Фиг.1).
Для удобства рассмотрения примера исполнения 2 схемы фиг.2 сохранено условное обозначение позиций части схемы фиг.1 с позиции 1 до позиции 12, эта часть схемы обозначена позицией 15.
Пример исполнения 2 (Фиг.2)
Привод с шестнадцатикратным резервированием для суммирования угловых скоростей, состоит из шестнадцати двигателей 1 или восьми пар 2 двигателей 1, каждый с выходом 3. Выход 3 каждого двигателя 1 пары 2 кинематически связан с входом 4 дифференциальной передачи 5, то есть шестнадцать выходов 3 двигателей 1 связаны с шестнадцатью входами 4 восьми дифференциальных передач 5. Каждые два двигателя 1 связаны с одной дифференциальной передачей 5. Выход 6 каждой дифференциальной передачи 5 кинематически связан с входом 7 дифференциальной передачи 8, то есть восемь выходов 6 восьми дифференциальных передач 5 связаны с восемью входами 7 четырех дифференциальных передач 8. Каждые две дифференциальные передачи 5 связаны с одной дифференциальной передачей 8. Выход 9 каждой дифференциальной передачи 8 кинематически связан с входом 10 дифференциальной передачи 11, то есть четыре выхода 9 четырех дифференциальных передач 8 связаны с четырьмя входами 10 двух дифференциальных передач 11. Каждые две дифференциальные передачи 8 связаны с одной дифференциальной передачей 11. Выход 12 каждой дифференциальной передачи 11 кинематически связан с входом 16 дифференциальной передачи 17, то есть два выхода 12 двух дифференциальных передач 11 связаны с двумя входами 16 одной дифференциальной передачи 17. Две дифференциальные передачи 11 связаны с одной дифференциальной передачей 17. Выход 18 дифференциальной передачи 17 связан с
4
4
входом 19 исполнительного органа 20. (В примере исполнения шестнадцать двигателей (2=16), пятнадцать дифференциальных передач (2-1=15) (Фиг.2).
Для удобства рассмотрения примера исполнения 3 схемы фиг.3 сохранено условное обозначение позиций части схемы фиг.1 с позиции 1 до позиции 12, эта часть схемы обозначена позицией 15, условное обозначение позиций части схемы фиг.2 позиции 16, 17, 18.
Пример исполнения 3 (Фиг.3)
5
5
Привод с тридцатидвухкратным резервированием для суммирования угловых скоростей, состоит из тридцати двух двигателей 1 или шестнадцати пар 2 двигателей 1, каждый с выходом 3. Выход 3 каждого двигателя 1 пары 2 кинематически связаны с входом 4 дифференциальной передачи 5, то есть тридцать два выхода 3 двигателей 1 связаны с тридцатью двумя входами 4 шестнадцати дифференциальных передач 5. Каждые два двигателя 1 связаны с одной дифференциальной передачей 5. Выход 6 каждой дифференциальной передачи 5 кинематически связан с входом 7 дифференциальной передачи 8, то есть шестнадцать выходов 6 шестнадцати дифференциальных передач 5 связаны с шестнадцатью входами 7 восьми дифференциальных передач 8. Каждые две дифференциальные передачи 5 связаны с одной дифференциальной передачей 8. Выход 9 каждой дифференциальной передачи 8 кинематически связан с входом 10 дифференциальной передачи 11, то есть восемь выходов 9 восьми дифференциальных передач 8 связаны с восьми входами 10 четырех дифференциальных передач 11. Каждые две дифференциальные передачи 8 связаны с одной дифференциальной передачей 11. Выход 12 каждой дифференциальной передачи 11 кинематически связан с входом 13 дифференциальной передачи 14, то есть четыре выхода 12 четырех дифференциальных передач 11 связаны с четырьмя входами 16 двух дифференциальных передач 17. Каждые две дифференциальные передачи 11 связаны с одной дифференциальной передачей 17. Выход 18 каждой дифференциальной передачи 17 связан с входом 21 дифференциальной передачи 22, то есть два выхода 18 двух дифференциальных передач 17 связаны с двумя входами 21 одной дифференциальной передачи 22. Две дифференциальные передачи 17 связаны с одной дифференциальной передачей 22. Выход 23 дифференциальной передачи 22 связан с входом 24 исполнительного органа 25. (В примере исполнения тридцать два двигателя (2=32), тридцать одна дифференциальная передача (2-1=31) (Фиг.3).
Для удобства рассмотрения примера исполнения 4 схемы фиг.4 сохранено условное обозначение позиций части схемы фиг.1 с позиции 1 до позиции 12, эта часть схемы обозначена позицией 15, условное обозначение позиций части схемы фиг.2 позиции 16, 17, 18, условное обозначение позиций части схемы фиг.3 позиции 21, 22, 23.
Пример исполнения 4 (Фиг.4).
6
6
Привод с шестидесятичетырехкратным резервированием для суммирования угловых скоростей, состоит из шестидесяти четырех двигателей 1 или тридцати двух пар 2 двигателей 1, каждый с выходом 3. Выход 3 каждого двигателя 1 пары 2 кинематически связаны с входом 4 дифференциальной передачи 5, то есть шестьдесят четыре выхода 3 двигателей 1 связаны с шестьюдесяти четырьмя входами 4 тридцати двух дифференциальных передач 5. Каждые два двигателя 1 связаны с одной дифференциальной передачей 5. Выход 6 каждой дифференциальной передачи 5 кинематически связан с входом 7 дифференциальной передачи 8, то есть тридцать два выхода 6 тридцати двух дифференциальных передач 5 связаны с тридцатью двумя входами 7 шестнадцати дифференциальных передач 8. Каждые две дифференциальные передачи 5 связаны с одной дифференциальной передачей 8. Выход 9 каждой дифференциальной передачи 8 кинематически связан с входом 10 дифференциальной передачи 11, то есть шестнадцать выходов 9 шестнадцати дифференциальных передач 8 связаны с шестнадцатью входами 10 восьми дифференциальных передач 11. Каждые две дифференциальные передачи 8 связаны с одной дифференциальной передачей 11. Выход 12 каждой дифференциальной передачи 11 кинематически связан с входом 16 дифференциальной передачи 17, то есть восемь выходов 12 восьми дифференциальных передач 11 связаны с восемью входами 16 четырех дифференциальных передач 17. Каждые две дифференциальные передачи 11 связаны с одной дифференциальной передачей 17. Выход 18 каждой дифференциальной передачи 17 связан с входом 21 дифференциальной передачи 22, то есть четыре выхода 18 четырех дифференциальных передач 17 связаны с четырьмя входами 21 двух дифференциальных передачи 22. Каждые две дифференциальные передачи 17 Связаны с одной дифференциальной передачей 22. Выход 23 каждой дифференциальной передачи 22 связан с входом 26 дифференциальной передачи 27, то есть два выхода 23 двух дифференциальных передач 22 связаны с двумя входами 65 одной дифференциальной передачи 27. Две дифференциальные передачи 22 связаны с одной дифференциальной передачей 27. Выход 28 дифференциальной передачи 27 связан с входом 29 исполнительного органа 30. (В примере исполнения шестьдесят четыре двигателя (2=64), шестьдесят три дифференциальных передачи (2-1=63) (Фиг.4).
Работа привода с многократным резервированием для суммирования угловых скоростей заключается в следующем.
Рассмотрим работу на примере шестнадцати двигателей, пятнадцати дифференциальных передач. Работают пары 2 двигателей 1, их вращение передается на
выходы 3 кинематически связанные с входами 4 дифференциальных передач 5. Каждые два двигателя 1 связаны с одной дифференциальной передачей 5. Дифференциальные передачи 5 суммируют эти движения И результаты суммирования передают на выходы 6, которые в свою очередь кинематически связаны со входами 7 следующих дифференциальных передач 8, где происходит дальнейшее суммирование движения. Каждые две дифференциальные передачи 5 связаны с одной дифференциальной передачей 8. Выходы 9 дифференциальных передач 8 связаны со входами 10 следующих дифференциальных передач 11 для продолжения суммирования движения. Каждые две дифференциальные передачи 8 связаны с одной дифференциальной передачей 11. Выходы 12 дифференциальных передач 11 связаны со входами 16 дифференциальной передачи 17, для последующего суммирования. Две дифференциальные передачи 11 связаны с одной дифференциальной передачей 17, выход 18 которой связан со входом 19 исполнительного органа 20 (Фиг.2).
Суммирования угловой скорости происходит в каждом дифференциале, таким образом, что на выходе последнего дифференциала получают суммарную угловую скорость эта суммарная угловая скорость передается на вход исполнительного органа.
В приводе на его входе возможно включение разного количества двигателей. На выходе последнего дифференциала, на входе исполнительного органа угловые скорости суммируются простым сложением, получают максимальные для этого привода величины угловой скорости. Для получения угловой скорости меньшей, чем максимальная, отключается необходимая часть двигателей, происходит регулирование угловой скорости.
n
n
n
Таким образом, в заявляемом приводе с многократным резервированием для суммирования угловых скоростей расширяются функциональные возможности привода, за счет увеличения количества попарно соединенных двигателей, составляющего 2 (восемь, шестнадцать, тридцать два или шестьдесят четыре), количества дифференциальных передач (2-1) (семь, пятнадцать, тридцать один, шестьдесят три), и выполнения кинематической связи так, что выходы каждой пары двигателей связаны с двумя входами дифференциальной передачи, выход которой и каждой последующей дифференциальной передачи из ряда (2-1) в свою очередь связан со входами следующей дифференциальной передачи из этого же ряда, при этом две дифференциальные передачи связаны с одной дифференциальной передачей, выход последней дифференциальной передачи связан со входом исполнительного органа, на выходе последнего дифференциала получают суммарную угловую скорость, соответственно сумму восьми, шестнадцати, тридцати двух и шестидесяти четырех
угловых скоростей. Эта суммарная угловая скорость передается на вход исполнительного органа, расширяется диапазон угловых скоростей на входе в исполнительный орган, появляется возможность регулирования угловой скорости выходного вала исполнительного органа, путем включения разного количества двигателей, что расширяет функциональные возможности привода.