CS267770B1

CS267770B1 - Elastic joint

Info

Publication number: CS267770B1
Application number: CS881551A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Ing Volnar; Ivan Ing Priecel; Pavel Ing Csc Stefanik; Eduard Ing Rojko
Original assignee: Lubomir Ing Volnar; Ivan Ing Priecel; Pavel Ing Csc Stefanik; Eduard Ing Rojko
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS155188A1

Abstract

Riešenie sa týká pružného ktbu pre tahové sj tlakové zataženle, vytvořeného 2 kompozitného aaterlélu. Podstatou riešenia je, že vo funkSnej Saští pružného ktbu aé koapozltný aaterlél kruhový prierez s vlékna koapozltného aaterlélu sú orientované kolao na rovinu kruhového prlerezu funkSnej Saští pružného ktbu. Riešenie možno využil v robotike, pri silovo-aoaentových sniaaSoch, ako sj v iných sniaaSoch, aeracích prístrojoch s váhách.The solution concerns a flexible joint for tensile and compressive loads, made of 2 composite materials. The essence of the solution is that in the functional part of the flexible joint and the composite material, the circular cross-section of the composite material fibers are oriented around the plane of the circular cross-section of the functional part of the flexible joint. The solution can be used in robotics, in force-action sensors, as well as in other sensors, aeration devices with scales.

Description

CS 267 770 B1 1EN 267 770 B1 1

Vynále2 la týká konitrukčného riešenia pružného kíbu pře tahové i tlakové zataže-ni e.The invention relates to a constrictive design of a flexible joint over tensile and compressive stresses.

Pružný ktb je spojovací prvok, ktorý mé v určitých hraniciach plnit tú latu tunk-clu ako klasický gutový klb, tj. prenéiat osovů tahovú l tlakovú silu požadovanej vel-kosti s nožnostou prlestorového vychýlenia a natočenla. V konitrukciéch, kde nle jeaožné použit klasický gutový ktb, ako je tomu napr. v přesných váhách, snimačoch apod.,pretože překáže vóta a trenie v stykových plochách, čo sa prejavuje ako nežladucahysteréza a nelinearita, nahradzuje sa tento pružným ktbom. Týn vznikne kompaktné kon-itrukcla bez pohyblivých spojovacích časti, čím sa odstrániispom1nané nedostatky.The resilient element is a connecting element which, at certain limits, fills the lattice with the lath as a conventional tuft, i.e. the axial thrust force of the desired size with the torsion deflection bend and rotated. In the constructions where classical gut ktb, such as in precision weights, sensors, etc., can be used because it interferes with the vibration and friction in the contact surfaces, which manifests itself as non-sweetness and nonlinearity, this is replaced by the elastic pattern. Tyn forms a compact con- struction without movable coupling parts, thereby eliminating the imperfections.

Doposlat znJ»« rleienla pružných ktbov sú konbináciou tenkých kovových pistkov,ktoré svojlm ohybom a příslušným natočením sptnajú požadovanú íunkciu v určitom inter-vale lilového zataženfa. Ich nedostatkoa vBčilnou je, že nle sú schopné prenéiat tlako-vú silu, ako aj značné zložitost konitrukde, vetké rozměry a obtlažna výroba. T1eto nedostatky sú odstránené pružným ktbom s íunkčnou častou vytvořeným 2 kom-pozltného oaterlilu podta vynálezu, ktorého podstatou je, že vo íunkčnej časti pružnéhoklbu mé koapozitný raaterlél kruhový prlerez, pričon vlékna kompozitného materiálu súorientované kotmo na rovinu kruhového prlerezu íunkčnej časti pružného ktbu. Výhodou pružného ktbu podta vynálezu je možnost zatažovanla tahovou aj tlakovousilou, malé rozměry a malé tiaž. Íaliou výhodou je, že je možné pružný ktb realizovatbuú ako elektrický vodivý alebo ako elektricky nevodivý. Nezanedbatelné je aj jednodu-ché výroba pružného ktbu, ako aj možnost vyrobit pružný ktb ako súčast spájených častia tak dostat úplné kompaktnů konitrukciu bez akýchkotvek spojov.In addition to the elastic blanks, they are a combination of thin metal pistols which, due to their bending and corresponding rotation, require the desired function in a certain interplay of the lilac strain. Their disadvantage is that they are capable of transmitting the compressive force as well as the considerable complexity of the constructor, the large dimensions and the heavy manufacturing. These drawbacks are eliminated by the elastic fit of the functional part formed by the plastic composite of the present invention, the principle of which is that in the functional part of the elastic buckle my co-elastic circular annular penetration of the composite material is aligned with the annular plane of the annular section of the elastic part. The advantage of the elastic structure according to the invention is the possibility of being pulled by tensile and compressive, small dimensions and small weight. Another advantage is that it is possible to realize the elastic ktb as an electrical conductive or non-conductive electrically. The simple production of a flexible joint is also important, as is the possibility of producing a flexible joint as a part of the soldered parts, thus obtaining a complete compact configuration without any joints.

Na priloženom výkrese je znázorněný pružný ktb podta vynálezu v pozdtžnom řeze,kde na obr. 1 je teleso ktbu tvořené divergentným zvSzkoe vlákien kompozitu a na obr. 2je teleso ktbu tvořené rovnoběžným zvXzkon vlákien kompozitu.In the accompanying drawing, the elastic substrate of the invention is shown in a longitudinal section, wherein in Fig. 1 the body of the composite is formed by a divergent amount of composite fibers and in Fig. 2 the body of the composite is formed by the parallel extension of the composite fibers.

Ako Je znázorněné na priloženom výkrese, pružný ktb podta vynálezu pozostáva z telesa 4 pružného ktbu, ktoré je tvořené zvt)2kom vlákien 2 kompozitného materiálu.As shown in the accompanying drawing, the elastic article of the invention consists of a body 4 of elastic material which is composed of two fibers 2 of composite material.

Vo íunkčnej časti J pružného ktbu má koapozitný materiál kruhový prlerez. Vlákna Jkompozitného materiálu sú vo íunkčnej časti 2 pružného ktbu navzájem rovnoběžné a súorientované kolmo na rovinu kruhového prlerezu íunkčnej časti 2 pružného klbu. Teleso 4pružného ktbu je uložené v půzdrach 1, J. Přitom vlákna 2 kompozitného materiálu možubyt v telese £ pružného ktbu rovnoběžné alebo divergentné.In the functional part J of the elastic material, the co-material has a circular cross-section. The fibers of the composite material are parallel to each other in the functional part 2 of the elastic structure and are aligned perpendicular to the plane of the circular cross-section of the functional part 2 of the flexible joint. The body 4 of the elastic material is embedded in the bed 1, J. In this case, the fibers 2 of the composite material can be parallel or divergent in the body 6 of the flexible body.

Pružný ktb podta vynálezu využívá heterogenitu mechanických vlastnosti kompozit-ného materiálu v osi pružného ktbu, čiže v smere vlákien 2 kompozitného materiálu av rovině na tůto os kolmů. Vysoké pevnostné vlastnosti kompozitného materiálu v smereosi ktbu umožnujů použit malý prierez kompozitného materiálu pre vysoké silové zataže-nie, 1 pri 700 až 1 500 N. Z toho vyplývá malý priemer íunkčnej časti 2 pružného ktbu, čo v kombinácii s rédovo nižiiml mechanickými charakteristikami v ohybe zabez-pečuje požadované vlastnosti pružného klbu aj při velmi nalej dtžke íunkčnej časti 2pružného ktbu, ktoré može byt 0,5 až 10 mm. Pružný ktb má kruhový prlerez z dovodu ho-mogenity ohybových vlastnosti vo vietkých smeroch.The elastic substrate of the invention utilizes the heterogeneity of the mechanical properties of the composite material in the axis of the flexible web, that is to say in the direction of the fibers 2 of the composite material and in the plane on the axes of the perpendiculars. The high strength properties of the composite material in the directional direction allow a small cross section of the composite material to be used for high tensile strengths, 1 at 700 to 1500 N. This results in a small diameter of the functional part 2 of the elastic joint, which in combination with the rhombic mechanical bending characteristics. it ensures the desired properties of the elastic joint even with a very thick working part of the elastic joint which can be 0.5 to 10 mm. The flexible ktb has a circular cross-section due to the homogeneity of the bending properties in wind directions.

Vo íunkeii vláknitej výstuže kompozitného materiálu možno použit jeden alebo viactypov vlákien s vysokou pevnostou a vysokým modulom pružnosti v tahu, najoS sklené, če-dičové, arašídové, uhlíkové, borové, z karbidu kremika, připadne 1 áatšie anorganické,organické alebo kovové vlékna. Celkové množstvo vlákien sa pohybuje v rozsahu 10 až80 objemových pereent. Matricou v kompozitnom materiále nože byt kov alebo zliatinykovov, rožne typy reaktoplastov, termoplastov a ich konbinácie. Na výrobu pružného ktbusa možu použit technologie, ktoré sa použivajú pri spracovani kovcw i plastov, ako in-íiltrácia, spekanie, vytlačovánie, lisovanle, vstrekovanie a jJalšie. Matrica možepodta potřeby obsahovat i daliie zložky, například anorganické, organické 1 kovovéOne or more types of fibers with high strength and high tensile modulus, glass, diamond, peanut, carbon, boron, silicon carbide, possibly more inorganic, organic or metal fibers may be used in the fiber reinforcement of the composite material. The total amount of fibers ranges from 10 to 80 volume pereents. The matrix in the composite material of the knife is metal or alloyed, spitty types of thermosets, thermoplastics and their combinations. For the production of a flexible bus, technologies that are used in the processing of metals and plastics, such as filtration, sintering, extrusion, molding, injection molding and the like, may be used. The matrix may also contain other components, for example, inorganic, organic metal

Claims

In the case of powders, chopping fibers, reactive roaming agents or modifying agents, in a total amount of max. 500 weight units per 100 weight percent of non-adulterated matrix. The resilient hinge is crimped by straight preparation with final dimensional or suitable mechanical treatment of the prepared semi-finished product so that the functional part 2 of the flexible hinge has a diameter of from 0.3 to 5 mm and a length of from 0.4 to 10 mm, while at least 30 X of the filament is in the body The elastic joint recessed at least a hundred times the length narrowed. Taleso £ elastic ktburaóže mat Cubovrler prlerez and its knife length from 5 mm to 100 mm. The flexible ktb can be formed by pulling the fiber J of the conglomerate material with the ex-molybdenum into the sheaths J, 2 or by gluing the semicolon blank into the sheaths 2 The flexible hinge according to the invention has been designed for application in robotics, where the elastic hinge function J has a gap of 1.1 mm and length 1 mm, in the function! carbon was used for the material. The resilient mat according to the present invention is used in robotics, in non-non-non-sniffers, as well as in single, measuring and weighing devices. DESCRIPTION OF THE INVENTION A flexible hinge with a functional part, made of a conglomerate material, characterized in that in the functional part / 5 / elastic material the composite material has an annular cross-section, the filament of the filament (3) of the conglomerate has the oriented knee on the plane of the circular elastomer of the functional part / 5 / flexible ktbu. 1 drawing