Przegub kulisty

ZESPÓŁ AUTORSKI:

Politechnika Koszalińska

• prof. dr hab. inż. WOJCIECH KACALAK
• dr hab. inż. ZBIGNIEW BUDNIAK, prof. PK
• dr hab. inż. MACIEJ MAJEWSKI, prof. PG
• dr inż. Grzegorz CHOMKA

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Wynalazek, którym jest przegub kulisty rozwiązuje problem znany ze stanu techniki gdzie często występowały problemy związane z regulacją oporów ruchu oraz luzu w połączeniu kulistym zapewniającym obrót w dowolnym kierunku, a także możliwość wstępnej regulacji oporów ruchu. Celem przedmiotowego wynalazku było również rozwiązanie problemu budowy przegubów do wielonożnych robotów kroczących oraz budowy węzłów kinematycznych współpracujących z elementami egzoszkieletów.

ISTOTA WYNALAZKU

Przegub kulisty z połączonymi ze sobą obrotowo powłokami kulistymi panwi oraz czaszy kulistej trzpienia, umożliwia regulację oporów ruchu oraz luzu w połączeniu kulistym, zapewniając obrót przegubu w dowolnym kierunku.
Zaletą wynalazku jest jego adaptacyjność do zmieniających się warunków pracy przegubu z powierzchniami kulistymi. Zdolność adaptacyjna konstrukcji jest zagwarantowana poprzez zapewnienie sprężystego przylegania współpracujących ślizgowo powierzchni wewnętrznej czaszy kulistej i panwi i jednoczesnego kontaktu tocznego kuli z powierzchnią kulistą czaszy wewnętrznej. Przy tym, dzięki takiemu ustaleniu położenia elementów roboczych przegubu, sworznia oraz trzpienia, zapewnione jest dokładne położenie środka przegubu. Jest on wyznaczony jednoznacznie przez punktowy kontakt pomiędzy powierzchnią kuli, a zewnętrzną powierzchnią kulistą czaszy wewnętrznej, która z kolei ma stabilne przyleganie liniowe z powierzchnią kulistą panwi, niezależnie od obciążenia.
Korzystnie trzpień oraz wewnętrzna czasza kulista są wykonane z materiałów charakteryzujących się bardzo dobrymi właściwościami sprężystymi, tj. wysoką granicą sprężystości, dużą wartością stosunku granicy sprężystości do granicy plastyczności, dużą wytrzymałością na rozciąganie.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Przedmiot wynalazku może być stosowany w różnych zespołach i węzłach kinematycznych, zarówno w egzoszkieletach, mikrorobotach, robotach humaidalnych oraz robotach przemysłowych, a także w maszynach roboczych. Stosownie do zastosowania należy dobierać wymiary oraz materiały elementów przegubu. Dodatkowo w zastosowaniach do robotów przemysłowych pożądana jest dobra wytrzymałość na zmęczenie oraz duża odporność na korozję i zużycie ścierne.