×
01.05.2020
220.018.1a8c

Результат интеллектуальной деятельности: СКЛАДНОЙ МЕХАНИЗМ С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к механическим системам параллельной структуры, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена. Складной механизм содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой тремя кинематическими цепями, каждая из которых содержит каретку с приводом, установленную на круговой направляющей, промежуточное звено с приводом и штангу, соединенную с промежуточным звеном посредством вращательного шарнира, а с платформой – посредством сферического шарнира. В каждой кинематической цепи каретка и промежуточное звено образуют вращательный шарнир, ось которого проходит через центр круговой направляющей, а ось вала привода промежуточного звена перпендикулярна оси вала привода каретки, при этом штанги выполнены криволинейными. Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в создании компактной конструкции механизма, в которой промежуточные звенья и штанги не выходят за периметр круговой направляющей, что способствует расширению областей применения предлагаемого изобретения. 2 ил.

Изобретение относится к механическим системам параллельной структуры, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена.

Известен поворотный гексапод с круговой направляющей [Coulombe J., Bonev I.A. A new rotary hexapod for micropositioning. Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), Karlsruhe, Germany, 2013, pp. 869-872, Figure 2], включающий неподвижное звено (стойку), выполненное в виде замкнутой круговой направляющей, и выходное звено, выполненное в виде платформы, соединенные между собой шестью кинематическими цепями, каждая из которых включает каретку и штангу. Каретка образует с круговой направляющей вращательный шарнир, а штанга входит в сферические шарниры с кареткой и платформой. Движение выходного звена контролируется шестью приводами, расположенными за периметром круговой направляющей и установленными на каретках, выполняющих функцию ведущих звеньев. При этом на круговой направляющей нарезаны зубья, а на валах приводов кареток жестко установлены аналоги зубчатых колес, которые выполнены в виде цилиндров, установленных между двумя круглыми пластинами, и сопряжены с круговой направляющей. Недостатком такого устройства является невозможность его трансформирования из трехмерной конструкции в двумерную, когда платформа располагается сразу над круговой направляющей, а штанги занимают горизонтальные положения.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является механизм параллельной структуры с круговой направляющей [Luces М., Boyraz Р., Mahmoodi M., Keramati F., Mills J.K., Benhabib B. An emulator-based prediction of dynamic stiffness for redundant parallel kinematic mechanisms. Journal of Mechanisms and Robotics, 2016, Vol. 8, 021021-1, Fig. 2], включающий неподвижное звено (стойку), выполненное в виде замкнутой круговой направляющей, и выходное звено, выполненное в виде платформы, соединенные между собой тремя кинематическими цепями, каждая из которых включает каретку, промежуточное звено и штангу. Каретка образует с круговой направляющей вращательный шарнир, а с промежуточным звеном - поступательный шарнир. Штанга входит с промежуточным звеном во вращательный шарнир, а с платформой в сферический шарнир. Движение выходного звена контролируется шестью приводами, сопряженными в каждой кинематической цепи с кареткой и с промежуточным звеном. В данном механизме возможно обеспечение трансформации формы из трехмерной конструкции в двумерную, когда платформа располагается сразу над круговой направляющей, а штанги занимают горизонтальные положения.

Данный механизм принимается за прототип предлагаемого устройства. Недостаток прототипа заключается в наличии поступательных шарниров, которые допускают смещение промежуточных звеньев со штангами за периметр круговой направляющей, тем самым увеличивая габариты механизма.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в усовершенствовании конструкции прототипа путем устранения в нем поступательных шарниров, наличие которых требует установки на каретках направляющих, выступающих внутрь и за периметр круговой направляющей, что делает механизм громоздким и не способствует обеспечению компактности и элегантности его конструкции.

Данная проблема решается тем, что в известном складном механизме, включающем стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой тремя кинематическими цепями, каждая из которых содержит, каретку с приводом, установленную на круговой направляющей, промежуточное звено с приводом и штангу, входящую с промежуточным звеном во вращательный шарнир, а с платформой в сферический шарнир, согласно изобретению в каждой кинематической цепи каретка и промежуточное звено образуют вращательный шарнир, ось которого проходит через центр круговой направляющей, а ось вала привода промежуточного звена перпендикулярна оси вала привода каретки, при этом штанги выполнены криволинейными.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в создании компактной конструкции механизма, в которой промежуточные звенья и штанги не выходят за периметр круговой направляющей, что способствует расширению областей применения предлагаемого изобретения.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан предлагаемый складной механизм в разложенном состоянии, на фиг. 2 - в сложенном состоянии.

Складной механизм состоит из стойки 1, выполненной в виде замкнутой круговой направляющей с нарезанными на ней зубьями, кареток 2, установленных на круговой направляющей. Внутри кареток 2 установлены зубчатые колеса 3, жестко сопряженные с валами приводов 4 кареток. Промежуточные звенья 5 жестко сопряжены с валами приводов 6, оси которых перпендикулярны осям валов приводов 4 кареток. Каретки 2 и промежуточные звенья 5 соединены вращательными шарнирами. Штанги 7, выполненные криволинейными, входят с промежуточными звеньями 5 во вращательные шарниры, а с выходным звеном 8, выполненным в виде платформы, в сферические шарниры. Привода 4 жестко установлены в вертикальном положении снизу кареток 2, привода 6 жестко установлены в горизонтальном положении сверху кареток 2.

Принцип работы складного механизма заключается в следующем. В каждой кинематической цепи движение может быть задано независимо каретке 2 через зубчатое колесо 3 от привода 4 или промежуточному звену 5 от привода 6. При задании движения зубчатым колесам 3 каретки 2 смещаются вдоль круговой направляющей. При задании движения промежуточным звеньям 5 штанги 7 смещаются из горизонтального положения в вертикальное и обратно. Одновременно может быть приведено в движение до шести приводов.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в технологических процессах по обработке различных элементов деталей машин в качестве опорно-поворотного или ориентирующего устройства, в медицинских приложениях для задания пространственной ориентации различных объектов, а также в авто или авиа-тренажерах в качестве подвижной платформы.

Складной механизм с шестью степенями свободы, содержащий стойку в виде замкнутой круговой направляющей и выходное звено в виде платформы, соединенные между собой тремя кинематическими цепями, каждая из которых содержит каретку с приводом, установленную на круговой направляющей, промежуточное звено с приводом и штангу, соединенную с промежуточным звеном посредством вращательного шарнира, а с платформой – посредством сферического шарнира, отличающийся тем, что в каждой кинематической цепи каретка и промежуточное звено образуют вращательный шарнир, ось которого проходит через центр круговой направляющей, а ось вала привода промежуточного звена перпендикулярна оси вала привода каретки, при этом штанги выполнены криволинейными.
СКЛАДНОЙ МЕХАНИЗМ С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
СКЛАДНОЙ МЕХАНИЗМ С ШЕСТЬЮ СТЕПЕНЯМИ СВОБОДЫ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 47.
09.12.2018
№218.016.a507

Устройство для пространственной ориентации объектов

Изобретение относится к механизмам, применяемым для получения заданного движения выходного звена. Устройство содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей, выходное звено, шесть кинематических цепей, содержащих каждая каретку, установленную с возможностью перемещения по круговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674370
Дата охранного документа: 07.12.2018
13.01.2019
№219.016.af3c

Одноконтактная четырехподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным соединениям деталей машин. Одноконтактная четырехподвижная кинематическая пара состоит из соединения опорного звена и воздействующего звена. Опорное звено выполнено в виде лунки постоянной отрицательной гауссовой кривизны....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002676840
Дата охранного документа: 11.01.2019
24.01.2019
№219.016.b36f

Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями включает стойку, кривошип, шатуны, коромысла и ползуны. Двойной кривошипом соединен с двумя основными шатунами. Малые шатуны соединены с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677948
Дата охранного документа: 22.01.2019
03.03.2019
№219.016.d258

Шихта порошковой проволоки для наплавки в азотсодержащей среде

Изобретение может быть использовано при наплавке рабочих поверхностей деталей горно-металлургического оборудования, к которым предъявляются повышенные требования по твердости и износостойкости. Шихта порошковой проволоки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 1,0-3,6,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681049
Дата охранного документа: 01.03.2019
03.03.2019
№219.016.d275

Шихта для порошковой проволоки

Изобретение может быть использовано при наплавке рабочих поверхностей деталей металлургического оборудования, к которым предъявляются повышенные требования по твердости и износостойкости. Шихта для порошковой проволоки содержит пыль электрофильтров алюминиевого производства и пыль газоочистки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681052
Дата охранного документа: 01.03.2019
08.03.2019
№219.016.d406

Буровая штанга для вращательного бурения шпуров

Изобретение относится к угольной промышленности, а точнее к буровым штангам для вращательного бурения шпуров в горных породах. Технический результат - увеличение прочности буровой штанги при передаче крутящих моментов на буровой инструмент и обеспечение одинакового момента инерции во всех...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681164
Дата охранного документа: 04.03.2019
11.03.2019
№219.016.d5e3

Одноконтактная двухподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным соединениям деталей машин. Одноконтактная двухподвижная кинематическая пара состоит из соединения опорного звена и воздействующего звена. Опорное звено выполнено в виде круговой параболической лунки. Воздействующее звено выполнено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681467
Дата охранного документа: 06.03.2019
16.03.2019
№219.016.e1ee

Складной механизм

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к складным механизмам. Складной механизм содержит стойку, ведущее звено, шатун и коромысло, образующие шарнирный четырехзвенник, на каждой паре соседних звеньев которого установлена кинематическая цепь из двух дополнительных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681978
Дата охранного документа: 14.03.2019
20.03.2019
№219.016.e322

Шестистержневая строительная арка

Изобретение относится к области строительства, а именно к стержневым конструкциям строительного назначения. Технический результат изобретения заключается в увеличении несущей способности строительной арки при значительном расстоянии между ее опорами. Шестистержневая строительная арка состоит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682290
Дата охранного документа: 18.03.2019
21.03.2019
№219.016.eb59

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке под флюсом. Флюс включает шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку, состоящую из пылевидного ковшевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682515
Дата охранного документа: 19.03.2019
Показаны записи 1-10 из 21.
20.04.2014
№216.012.bbb0

Пространственный четырехзвенный механизм

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения ведомого звена. Предложен пространственный четырехзвенный механизм, включающий ведущее звено, шатун, коромысло и стойку, отличающийся тем, что на стойке жестко установлен гидроцилиндр...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513776
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.06.2014
№216.012.d63e

Трехподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизмов. Трехподвижная кинематическая пара включает в себя два звена (1 и 2) с геометрическими элементами в виде цилиндрических поверхностей, входящих в линейчатый контакт. Геометрические элементы пары...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520624
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.11.2014
№216.013.0a7f

Двухподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться для соединения звеньев механизма. Поверхности геометрических элементов звеньев выполнены в виде охватываемой и охватывающей поверхностей. Охватываемая поверхность первого звена выполнена в виде прямого эллиптического цилиндра, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534095
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.10.2015
№216.013.81a7

Двухподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться для соединения звеньев механизмов и деталей машин. Двухподвижная кинематическая пара включает два звена - цилиндр (2) и двойной корсет (1), поверхности которых имеют разную кривизну и входят между собой в точечный контакт....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564788
Дата охранного документа: 10.10.2015
27.03.2016
№216.014.c7e9

Трехподвижная кинематическая пара

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к шарнирным соединениям. Трёхподвижная кинематическая пара состоит из прямого желоба с цилиндрическим дном и расположенного в нём второго звена в виде круговой бочки с шаровыми сегментами, жестко установленными на торцах. В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578809
Дата охранного документа: 27.03.2016
27.08.2016
№216.015.5086

Способ определения оптимальных параметров давления прессования и влажности пресс-порошка для получения стеновых керамических материалов

Изобретение относится к производству строительных материалов. Способ включает подготовку пресс-порошка, прессование образца, фиксацию изменений деформаций при сжатии, построение компрессионных кривых и проведение испытания, причем прессование осуществляют одностадийно и непрерывно, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002595879
Дата охранного документа: 27.08.2016
25.08.2017
№217.015.9aae

Трехзвенное кинематическое соединение с тремя относительными движениями

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кинематическим соединениям звеньев механизмов и деталей машин. Трехзвенное кинематическое соединение с тремя относительными движениями включает входное, промежуточное и выходное звенья. Выходным звеном является прямой круговой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610239
Дата охранного документа: 08.02.2017
22.09.2018
№218.016.88e2

Пространственный механизм с круговым рычажным основанием

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения ведомого звена. Задачей изобретения является создание такого механизма параллельной структуры, в котором движение платформы могло бы контролироваться единственным ведущим звеном. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667236
Дата охранного документа: 17.09.2018
03.10.2018
№218.016.8d99

Механизм для вычерчивания пространственных кривых

Механизм для вычерчивания пространственных кривых относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена, и может быть использован при обработке внутренних поверхностей различной кривизны, лазерной резки, воспроизведении пространственных кривых сложной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668414
Дата охранного документа: 28.09.2018
09.12.2018
№218.016.a4f8

Пространственный механизм для микропозиционирования

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена. Пространственный механизм для микропозиционирования содержит установленную на основании круговую направляющую, выходное звено, шесть кинематических цепей, соединяющих установленные на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002674357
Дата охранного документа: 07.12.2018
+ добавить свой РИД