ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ПОСТУПАТЕЛЬНОЕ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к передачам с зубчатыми колесами, а именно к преобразователям вращательного движения в поступательное, содержащим расположенную в направляющих рейку, входящую в зацепление с зубчатым колесом, соединенным с приводом и может быть использована для применения в подъемных, поворотных, выдвижных и прочих механизмах.
Уровень техники.
Известен из уровня техники преобразователь вращательного движения в поступательное, содержащий расположенную в направляющих рейку, входящую в зацепление с зубчатым колесом, соединенным с приводом (см. патент на полезную модель №136113, опубликовано в 2013 году.)
Недостатком данного устройства является невысокая надежность преобразователя вращательного движения в поступательное в условиях загрязнения, сложность устройства, а также необходимость высокой точности изготовления деталей устройства.
Известен также из уровня техники преобразователь вращательного движения в поступательное, содержащий расположенную в направляющих рейку, входящую в зацепление с зубчатым колесом, соединенным с приводом (см. патент на полезную модель №124755, опубликовано в 2013 году.)
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного устройства также является невысокая надежность преобразователя вращательного движения в поступательное в условиях загрязнения, сложность устройства, а также необходимость высокой точности изготовления деталей устройства.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить преобразователь вращательного движения в поступательное, позволяющее как минимум сгладить по меньшей мере один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение надежности преобразователя вращательного движения в поступательное в условиях загрезнения.
Для достижения этой цели рейка имеет отверстия, расположенные на одной прямой на равном расстоянии друг от друга. Зубчатое колесо выполнено в виде звездочки, зубцы которой входят в отверстия рейки. Привод выполнен в виде замкнутой роликовой цепи, входящей в зацепление с зубцами звездочки, и закрепленной на валу.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность упростить устройство, понизить требования к точности изготовления деталей, повысить его надежность, что особенно заметно в условиях загрязнения.
Существует вариант полезной модели, в котором рейка выполнена в виде полого профиля.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность изготовления рейки из распространенного материала.
Существует вариант полезной модели, в котором рейка выполнена в виде полого профиля, имеющего прямоугольное сечение.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность изготовления рейки из прямоугольного профиля.
Существует вариант полезной модели, в котором рейка выполнена в виде полого профиля, имеющего круглое сечение.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность изготовления рейки из круглого профиля, преимущественно трубы.
Существует вариант полезной модели, в котором вал привода выполнен в виде многогранника, а число звеньев роликовой цепи совпадает с количеством граней многогранника.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность простого и надежного варианта исполнения привода. Такое исполнение как раз позволяет повысить надежность работы всего устройства в целом, для передачи вращения достаточно зацепления зубцов звездочки с роликовой цепью.
Существует вариант полезной модели, в котором вал привода выполнен в виде шестигранника, а число звеньев роликовой цепи составляет шесть.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность использования наиболее простой формы многоугольника - шестигранника, которая при этом позволяет устройство передавать вращение с вала на звездочку.
Существует вариант полезной модели, в котором вал привода имеет рукоять.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность ручного привода преобразователя.
Существует вариант полезной модели, в котором вал привода связан с электродвигателем.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность автоматизировать устройство.
Существует вариант полезной модели, в котором зубчатое колесо соединено с храповиком.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность обеспечить стопорение зубчатого колеса, и таким образом предотвращать перемещение рейки в обратном направлении.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
- фигура 1 схематично изображает общий вид преобразователя вращательного движения в поступательное, согласно полезной модели.
- фигура 2 изображает этапы функционирования преобразователя вращательного движения в поступательное, согласно полезной модели.
Согласно фигуре 1 преобразователь вращательного движения в поступательное содержит расположенную в направляющих 1 рейку 2, входящую в зацепление с зубчатым колесом 3, соединенным с приводом. Рейка 2 имеет отверстия 4, расположенные на одной прямой на равном расстоянии друг от друга. Зубчатое колесо 3 выполнено в виде звездочки, зубцы 5 которой входят в отверстия 4 рейки. Привод выполнен в виде замкнутой роликовой цепи 6, входящей в зацепление с зубцами звездочки, и закрепленной на валу 7.
Рейка 2 может быть выполнена в виде полого профиля, в частности, в виде полого профиля, имеющего прямоугольное или круглое сечение.
Вал 7 привода может быть выполнен в виде многогранника, а число звеньев роликовой цепи 6 совпадает с количеством граней многогранника. В частности, вал привода может быть выполнен в виде шестигранника, а число звеньев роликовой цепи может составлять шесть.
Вал 7 привода может иметь рукоять 8 или быть связан с электродвигателем (не показан). Зубчатое колесо может быть соединено с храповиком 9. Стрелками показаны направления движения или вращения. Основание, на котором крепятся вращающиеся валы: вал привода 7, вал звездочки 3, вал храповика 9, показано на фигуре 1 как 10.
Осуществление полезной модели.
Преобразователь вращательного движения в поступательное работает следующим образом. (Приводится не ограничивающий применения полезной модели пример осуществления). Согласно фигуре 2:
Этап A1. Ведущий вал с закрепленной на его многогранной части замкнутой роликовой цепью приводят в движение вращением рычага рукоятки вала.
Этап A2. Вращательный момент передают на ведомую звездочку с подобранным коэффициентом редукции.
Этап A3. Ведомая звездочка своими зубцами входит в зацепление с рейкой, выполненной в виде полой трубы с рядом отверстий, шаг которых соответствует шагу зубьев звездочки. Таким образом вращение звездочки преобразуют в поступательное движение рейки.
Этап A4. Для устранения обратного нежелательного движения рейки используют храповик.
Пример 1. Предлагаемый преобразователь вращательного движения в поступательное может быть установлен на подъемнике. При этом направляющую рейки соединяют с основанием подъемника, а саму рейку со средством крепления поднимаемого предмета. Вращением рукоятки, связанной с валом привода, можно поднимать различные предметы, например, гипсокартонные листы, плоские плиты и другие строительные материалы.
Пример 2. Предлагаемый преобразователь вращательного движения в поступательное может быть установлен на воротах. При этом направляющую рейки соединяют с фундаментом ворот, а саму рейку с открывающейся створкой ворот. Вращением рукоятки, связанной с валом привода, или активацией вращения электродвигателя, можно открывать ворота.
Приведенные варианты осуществления полезной модели являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные.
Промышленная применимость.
Предлагаемый преобразователь вращательного движения в поступательное, может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителями был изготовлен преобразователь вращательного движения в поступательное.
В качестве вала был выбран шестигранник, роликовая цепь состояла из шести звеньев. В качестве рейки была выбрана полая труба с отверстиями.
Опытная эксплуатация преобразователя вращательного движения в поступательное показала, что он позволяет:
- обеспечить устойчивость к грязевым и/или пылевым условиям, а также механическим повреждениям;
- при попадании грязи самоочищаться при работе;
- использовать трубу с отверстиями как конструктивный элемент и одновременно как несущий функциональный элемент устройства;
- поскольку зубцы звездочки входят в зацепление, проникая в отверстия реечного элемента, то такая конструкция обеспечивает высокую устойчивость к осевому повороту и не требует дополнительных направляющих элементов конструкции.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - повышение надежности преобразователя вращательного движения в поступательное в условиях загрязнения.
Преимуществом применения данной полезной модели является также то, что он прост и дешев в изготовлении. Изготовление преобразователя на порядок дешевле традиционного реечного, и не требует прецизионной точности. Одна из шестерен изготовлена из роликовой цепи, что в отличии от стандартных шестерен не требует высокой точности сборки, центровки и сцепления. Количество звеньев цепи может меняться в зависимости от количества граней на валу, что значительно упрощает изготовление данного узла, так как изготовить многогранный вал технологически проще и дешевле чем шестерню.
Итак, за счет того, что рейка имеет отверстия, расположенные на одной прямой на равном расстоянии друг от друга, а зубчатое колесо выполнено в виде звездочки, зубья которой входят в отверстия рейки, при этом привод выполнен в виде закрепленной на валу с рукояткой замкнутой роликовой цепи, входящей в зацепление с зубцами звездочки, и достигается заявленный технический результат, а именно: повышение надежности преобразователя вращательного движения в поступательное в условиях загрязнения.
Рекомендуется широко использовать данную полезную модель в подъемных, поворотных, выдвижных и прочих механизмах.