Главная Электромагнитные устройства




Рис. 3.15. Шаговое поворотное устройство с инвертированным преобразователем типа «пространственный кулачок»

Показатели ШПУ могут быть улучшены: путем замены в трущихся парах трения скольжения на трение качения, при этом уменьшаются силы трения, повышается удельный вращающий момент, увеличивается долговечность; выполнением узла с фигурными пазами механизма преобразования движения сменным из износостойкого материала с малым коэффициентом трения, " при этом упрощается технология изготовления механизма преобразования движения и расширяются функциональные возможности ШПУ - появляется возможность изменения углов поворота и направления вращения (реверса) выходного вала; применением ЭМ с ферромагнитными шунтами (ФМШ), имеющего относительно пологую тяговую характеристику, что позволит уменьшить неравномерность вращающего момента.

Шаговое поворотное устройство с инвертированным преобразователем типа «пространственный кулачок» (рис. 3.15). Его особенности в следующем: якорь 9 выполнен скошенным без стопа и имеет один продольный паз 10, взаимодействующий с одним пальцем ; скошенные (фигурные) пазы 2 выполнены по наружной поверхности утолщенной части / выходного вала 3; палец 5, взаимодействующий с пазами 2, установлен в якоре 9 на двух шарикоподшипниках 4; устройство снабжено кулачком 7 и микровыключателями 6 и 8, ко-, торые могут быть использованы в системах управления ШПУ или индикации положения выходного вала.

Шаговое поворотное устройство с преобразователем движения посредством шарика (рис. 3.16). В этом ШПУ устраняются некоторые недостатки, присущие рассмотренным, выполнением механизма преобразования движения в виде жестко связанного с якорем 10 первого цилиндра 9, на наружной поверхности которого имеются винтовые канавки 6, и жестко связанного с выходным валом 2 второго цилиндра 5, имеющего гнезда 8 с расположенными в них шариками 7, взаимодействующими с канавками 6 первого цилиндра 9; причем фиксация каждого цилиндра осуществляется посредством своего храпового механизма 5 и 13. Другие конструктивные особенности состоят в следующем: немагнитный шток 15 жестко связан с якорем 10, выполненным за одно целое с первым цилиндром 9, и свободно расположен в отверстии выходного вала 2, выполненного за одно целое со вторым цилиндром 5 и храповым колесом 5; якорь 10



(1 s е

7 8 9 юн


6 3 W


Рис. 3.16. Шаговое поворотное устройство с преобразователем движения

с помощью шарика: а - конструкция; б - цилиндр с канавками

в осевом направлении взаимодействует с амортизирующей втулкой / и пружиной 14.

При подаче импульса напряжения на ЭМ якорь 10, сжимая пружину 14, притягивается к стопу ЭМ, при этом в результате взаимодействия винтовых направляющих двух цилиндров и шариков выходной вал поворачивается иа определенный угол, а фиксирующая собачка 4 скользит по зубу храпового колеса 5, пока не западет в следующую его впадину. Вращению якоря в обратном направлении препятствует фиксирующая собачка 12, расположенная встречно к фиксирующей собачке 4. При снятии напряжения якорь под действием возвратной пружины 14 стремится вернуться в исходное положение, но так как вращению цилиндра 5 препятствует собачка 4, якорь 10 под действием шариков 7 и винтовой канавки на цилиндре 9 поворачивается на угол, соответствующий зубцовому шагу храпового колеса, чем обеспечивается первоначальное расположение цилиндров 5 и 9. Таким образом, выходной вал поворачивается на определенный угол в одном из направлений от фронта импульсов с частотой их следования. Направление вращения может быть изменено выполнением на цилиндре 9 канавки либо право-, либо левоходовой и взаимной перестановкой храповых механизмов.

Конструкция данного ШПУ с двумя храповыми механизмами для фиксации каждого цилиндра и дополнительным шарикоподшипником 16 относительно сложна и трудоемка. При обратном ходе якоря энергия при его остановке передается на корпус ШПУ через шарикоподшипники выходного вала.

Шаговое поворотное устройство с преобразователем движения с помощью двух шариков (рис. 3.17). Такое ШПУ имеет расширенные функциональные возможности за счет повышения допустимых моментов инерции нагрузки или рабочей частоты. Вместе с тем, как и предыдущее, конструкция этого ШПУ также сложна и трудоемка Кроме того, недостаточна жесткость установки выходного вала.

Для повышения надежности цилиндр 4 на храповом колесе 5 выполнен в виде кольца с радиальной толщиной, меньшей диаметра шариков 5, и с числом отверстий в нем не менее трех и равным числу канавок на цилиндре 5 якоря 9; во фланце 5 с развитым воротничком 10 соосно выходному валу 2 установлено кольцо 7, взаимодействующее с шариками 6; на якоре 9, закрепленном на штоке 15, и стопе 14 ЭМ установлены немагнитные втулки 18 и 17;



6 7 8 В 10 И


Рис, 3.17. Шаговое поворотное устройство с преобразователем движения с помощью двух шариков

взаимодействующие торцевые поверхности развитого воротничка Ю и втулки 18, якоря 9 и втулки 17 выполнены зубчатыми .

При подаче напряжения на ЭМ якорь 9, сжимая пружину 16, притягивается к стопу 14, при этом шарики 6 перемещаются по канавкам цилиндра 8, заставляя поворачиваться цилиндр 4 вместе с храповым колесом 5 и выходным валом 2, а собачка / западает в очередную впадину храпового колеса 5. Повороту якоря в обратном направлении препятствует собачка 12 храпового колеса 13.

После снятия напряжения пружина 16 возвращает якорь 9 в исходное положение. Так как повороту цилиндра 4 в обратном направлении препятствует собачка / храпового колеса 5, то якорь 9 благодаря шарикам 6 и винтовым канавкам на цилиндре 8 поворачивается в обратном направлении на угол, соответствующий зубцовому шагу храповых колес, что обеспечивает исходное взаимное расположение цилиндров.

В конце хода в ту или иную сторону якорь 9 или втулка 18 своими зубцами входят в зацепление с зубцами втулки 17 или развитого воротничка 10, исключая тем самым поворот выходного вала 2 под действием момента инерции нагрузки. При достаточно малом моменте инерции подвижных частей зубцовое зацепление может не выполняться.

Шаговое поворотное устройство с зубчатыми венцами (рис. 3.18). Оно построено на основе двух пар кольцевых (дисковых) ЭМ 2 и 8, Р и /5, каждая пара которых имеет общий двусторонний якорь 5 и 12, и механизм преобразования возвратно-поступательного движения якоря во вращательное движение выходного вала 16, выполненный в виде расположенных на торцах якорей зубчатых венцов 4, 6, И, 13 и ответных зубчатых венцов 3, 7, 10, 14 на торцах втулок 22, 20, 18 из немагнитного материала.

Якори, подвижно посаженные по скользящей посадке на шлицы выходного вала 16, установлены в среднее положение между ЭМ пружинами 23,



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


0.0118