Настоящая статья посвящена разработке приводов криволинейного перемещения, пневмомеханический преобразователь которых содержит герметичную упругую камеру, выполненную с возможностью соединения с пневмолинией питания давления разрежения. Анализом конструкций, принципов, методов и способов работы вакуумных камерных приводов, использующих упругие свойства оболочки для реализации криволинейного перемещения, выявлены недостатки, связанные с их функциональными возможностями. В современных приводах данного типа перемещение осуществляется только в одном, конструктивно заданном радиальном направлении, что ограничивает область их применения. Предложены идея и новые устройства для их реализации, в которых направление криволинейного перемещения задается внешними условиями функционирования привода, например при коррекции положения сопрягаемых осесимметричных деталей. Макетированием, исследованием приводов подтверждена их работоспособность. Материал камеры резина ИРП – 1266; толщина 1 мм; диаметр камеры 80 мм. Предложены варианты конструктивного исполнения оболочек камер с использованием диафрагм, сильфона и их комбинаций. Натурными параметрическими исследованиями выявлено, что наиболее высокими силовыми характеристиками обладает приводной механизм с применением сильфона. Выявлен существенный недостаток данных приводов криволинейного перемещения, который заключается в их высокой чувствительности к боковому силовому воздействию на рабочий орган, что негативно влияет на сохранение заданного направления перемещения. Предложена идея разработки вакуумного сильфонного привода с ограничением отклонения рабочего органа от заданного радиального направления. Создано устройство, реализующее данную идею, в котором в камере сильфона на заглушке установлены радиальные направляющие, выполненные с возможностью силового взаимодействия с подвижным рабочим элементом, выполненным в виде стержня. Макетированием, проведением параметрических исследований не только подтверждено устранение данного недостатка, но и доказано увеличение более чем в два раза создаваемых усилий при сохранении массогабаритных параметров привода.

This article concentrates on development of the curvilinear motion actuators with pneumatic mechanical converter which contains a sealed elastic chamber with enabling connection to discharge pressure air supply line. Functionality weaknesses were identified while analyzing designs, principles, procedures and operation modes of vacuum chamber actuators using elastic properties of a shell for curvilinear movement. In modern actuators of this type the movement is limited by structurally defined radial direction, which limits the scope of their application. The idea and new devices for its implementation are proposed. Direction of curvilinear motion is predetermined by external operating conditions of the actuator, for example, when correcting the position of the mating axisymmetric parts. Prototyping, actuators research confirmed their performance. Chamber material is rubber IRP – 1266; thickness 1 mm; inside diameter 80 mm. Design options of chamber shells with use of diaphragms, bellows and their combinations are proposed. Full-scale parametric studies revealed that an actuating mechanism with a bellows has the highest power characteristics. The following significant shortcoming of particular curvilinear motion actuators was identified. High sensitivity to the lateral power action on the working body negatively affects a keeping of motion direction. The idea of developing a vacuum bellows actuator with limited deviation of the working body from a given radial direction is proposed. A device implementing this idea has been created, in which radial guides are installed on the bellows chamber plug, enabling force interaction with a rod form slide assembly. Prototyping, parametric studies not only eliminated this shortcoming, but also proved that the created forces more that doubled while maintaining weight-size parameters of the actuator.