Главная Электромагнитные устройства



tiu.-in врашения ВЫХОДНОГО вала в разные стороны с разными шагами (углами поворота, частотами вращения). При этом вращение выходного вала осуществляется от фронта импульсов с частотой их следования.

Конструктивно ШПУ (рис. 3.10, а) состоит из двух ЭМ 1 и 16 клапанного типа, якори которых выполнены в виде плеч одного коромысла 5, вращающегося на оси 14. Угол качания коромысла 3 регулируется упорами 4 п 13. В исходном положении коромысло 3 стопорится фиксатором 17. На каждом из плеч коромысла шарнирно установлены подпружиненные собачки 6 и 11 н жестко закреплены регулируемые ограничительные упоры 5 и 12 указанных со бачек. Собачки 6 и 11 взаимодействуют соответственно с храповыми колесами 7 и 10, закрепленными на выходном валу 8. Причем храповое колесо 7 имеет шаг зубьев, кратный шагу зубьев колеса 10.

При подаче импульса напряжения (рис. 3.10,6), например на ЭМ J (U ЭМ, ) левое плечо коромысла S поворачивается вокруг оси 14 на угол, ограниченный упором 13. При этом толкающая собачка 11 поворачивает храповое колесо 10 на определенный угол против часовой стрелки, а собачка 6, опирающаяся на упор 5, выводится из зацепления с храповым колесом 7. После прохождения импульса пружина 2 {15) возвращает коромысло 5 в исходное положение, в котором оно стопорится фиксатором 17. При этом собачка Л перескакивает на следующий зуб храпового колеса 10, а собачка 6 входит в зацепление с другим зубом храпового колеса 7.

При подаче импульса напряжения на ЭМ 16 СэМг ) иикл работы будет аналогичным с той лишь разницей, что толкающей собачкой будет собачка 6, работающая в паре с храповым колесом 7, а вращение выходного вала 8 будет по часовой стрелке.

Предотвращение поворота выходного вала 8 под действием дестабилизирующих моментов и, в частности, от сил трения собачек 6 или И, осуществляется приложением на выходной вал 8 момента типа сухого трения по зна. чению превышающего момент от трения той или иной собачки. Момент сухого трения регулируется винтом 9.

Наличие двух храповых колес 7 и 10 с разными шагами по зубцам и регулируемых ограничительных упоров 5 я 12 облегчает раздельное регулирование храповых механизмов и обеспечивает двустороннее вращение выходного вала 8 с разными шагами (скоростями). Для обеспечения возврата коромысла в исходное положение и надежного сцепления собачек с зубцами храповых колес ЭМ включаются раздельно с паузой (выстоем). Включение ЭМ может быть в любой комбинации: как поочередное (реверсирование), так и постоянное импульсное включение одного из ЭМ (дискретное врашение в том или ином направлении с нормальной или повышенной скоростями). Эти особенности позволяют использовать данное ШПУ, например, для дискретного поворота (подстройки) выходного вала в одну из сторон с возможностью ускоренного возврата назад (при перерегулировании) и продолжения прерванного движения.

Вместе с тем другие особенности ограничивают условия и области применения этого ШПУ. Постоянное наличие сухого трения на выходном валу снижает полезный вращающий момент, и поэтому момент сухого трения следует уменьшать. Однако при малых моментах сухого трения возрастает вероятность изменения положения выходного вала при действии дестабилизирующих случайных моментов. Этот недостаток может быть устранен применением другого способа фиксирования выходного вала.




Рис. 3.11. Реверсивное ШПУ

Из конструкции (рис. 3.10, а) следует, что кратны ходы якорей (ход якоря ЭМ 16 больше в кратное число раз хода якоря ЭМ /) и начальные рабочие зазоры якорей, следовательно, при одинаковых ЭМ тяговые усилия их различны (различие может быть весьма существенным). Поэтому для данной конструкции очевидно, что вращающий момент против часовой стрелки (с номинальным шагом) будет больше вращающего момента по часовой стрелке (с кратным увеличением шага). Этот недостаток может быть устранен применением длинноходовых ЭМ с горизонтальной тяговой характеристикой (см. гл. И).

Пример реверсивного ШПУ, в котором отсутствуют отмеченные недостатки, показан на рис. 3.11. Фиксация выходного вала J4 в отключенном состоянии осуществляется посредством собачек 5 и 5, а привод ШПУ выполнен на основе двух длинноходовых ЭМ 1 к 10 с втяжными якорями.

На выходном валу 14 жестко закреплены храповые колеса 12 к 13 с противоположно направленными зубьями и свободно вращается поводок 7, связанный тягами 2 к 9 с якорями ЭМ / и ЭМ 10. На поводке 7 жестко закреплена, полуось 4 со свободно установленными на ней собачками 3 и 8, противополож-(ю направленными и связанными между собой пружиной 6. Между собачками размещен упор 5. Все детали и узлы устройства размещены в корпусе И.

При подаче напряжения на один из ЭМ, например на ЭМ 10, он срабатывает и через тягу 9 поворачивает поводок 7 по часовой стрелке. При этом собачка 3, закрепленная на поводке, находится в зацеплении со своим храповым колесом 12 и поворачивает его и выходной вал 14 на определенный угол по часовой стрелке; другая собачка 8 с начала поворота поводка 7 удсржи-



вается упором 5, выходит из зацепления со своим храповым колесом 13 и разворачивается вокруг полуоси 4.

По окончании импульса напряжения якорь под действием встроенной в ЭМ пружины возвращается в исходное положение, при этом собачка 5 заходит за. следующий зуб колеса и вместе с другой собачкой 5 под действием пружины 6 фиксируют положение выходного вала.

При подаче напряжения на другой ЭМ / устройство работает аналогично, но выходной вал 14 вращается в противоположном направлении. В устройстве для предотвращения возможного обратного поворота выходного вала в момент возврата собачки в исходное положение следует установить симметричный пружинный фиксатор.

В рассмотренных ШПУ поворот выходного вала и момент вращения иа его валу обеспечиваются силовыми ЭМ (при работе от фронта импульсов) или силовыми пружинами, взводимыми силовыми ЭМ (при работе от среза импульсов). Габаритные размеры, масса и потребляемые мощности ЭМ оказываются значительными, а рабочая частота их невелика 50...100 Гц.

Реверсивное ШПУ с управляющими ЭМ (рис. 3.12).

В ряде конструкций ЭМ используются в качестве управляющих, что позволяет существенно снизить массогабаритные и энергетические показатели ЭМ, повысить их быстродействие. При этом возникает необходимость во внешнем электромеханическом приводе (в большинстве случаев на базе ЭД) и теряются, как правило, основные достоинства ШПУ - автономность, компактность, простота конструкции и управления.

Трехплечий рычаг 2, связанный тягой / с электромеханическим приводом (не показан), качается относительно выходного вала 5 и закрепленного иа нем храпового колеса 4. Собачки 5 прямого и обратного хода, укрепленные на трехплечем рычаге 2, тягами 6 шарнирно связаны с якорями 8 соответствующих ЭМ 7 и под действием возвратных пружин 9 при отключенных ЭМ


8 . В

Рис. 3.12. Реверсивное ШПУ с управляющим ЭМ



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 [29] 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116


0.0081