Przegub z cięgnami membranowymi

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. MONIKA SZADA-BORZYSZKOWSKA

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Wynalazek rozwiązuje problem budowy elastycznych przegubów z cięgnami membranowymi, przeznaczonymi do wykorzystania w robotach, manipulatorach oraz w urządzeniach technicznych przenoszących napęd obrotowy. Przeguby takie zapewniają możliwość wychylania się członów roboczych we wszystkich kierunkach przy niewielkim stopniu ich skręcania. Przy tym przegub posiada również zdolność do pochłaniania i tłumienia drgań i łagodzenia gwałtownych zmian obciążenia.

ISTOTA WYNALAZKU

Wynalazek zawiera rozmieszczone równomiernie po obwodzie, co najmniej trzy zespoły cięgien membranowych, składających się z cięgna zewnętrznego (obwodowego) oraz cięgna wewnętrznego (skierowanego promieniowo do środka przegubu). Wielocięgnowa budowa powoduje płynność ruchu oraz tłumienie drgań i łagodzenie gwałtownych zmian obciążenia. Budowa krążkowa cięgna membranowego zapewnia dodatkowo ograniczenia ich wygięć następujące, gdy sąsiadujące ze sobą krążki zaczynając się stykać ze sobą. Podczas wychylania przegubu odkształcają się cięgna zewnętrzne, a cięgna promieniowe ograniczają przemieszczenia węzłów łączących cięgna zewnętrzne i wewnętrzne, co powoduje, że progresywnie rośnie opór wychyleń przegubu, a przegub zachowuje stabilny kształt oraz zdolność do samoczynnego obrotu do stanu początkowego. Korzystnie, mieszkowe ramiona w przekroju prostopadłym do ich osi, mają kształt eliptyczny, a dłuższa oś elipsy leży w płaszczyźnie prostopadłej do osi przegubu w jego pozycji nominalnej. Korzystnie, cięgna membranowe mają budowę krążkową i w przekroju poprzecznym do osi cięgien mieszkowych kształt koła, przy czym korzystnie średnica zewnętrzna Dz krążków jest co najmniej dwukrotnie większa od średnicy wewnętrznej Dw, a odległość h sąsiadujących ścian krążków cięgna membranowego jest co najmniej pięciokrotnie mniejsza od średnicy zewnętrznej Dz. Korzystnie, każdy z zespołów cięgien membranowych zawiera dwa cięgna mieszkowe. Korzystnie, cięgno membranowe jest pofadowane.

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Wdrożenie wynalazku da przewagę konkurencyjną ze względu na jego cechy jakościowe. Rozwiązanie według wynalazku zapewnia elastyczny przegub, którego człony robocze wychylają się we wszystkich kierunkach ale zakres ich skręcania względem własnej osi jest korzystnie ograniczony, jednocześnie posiadając zdolność do pochłaniania i tłumienia drgań i łagodzenia gwałtownych zmian obciążenia. Cięgna membranowe są wykonane z jednolitego materiału elastycznego, jak kauczuk nitrylowy lub chloroprenowy czy naturalny lub z elastomeru albo z polimerów.