Уравновешивающий механизм

 

УРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, размещенные в нем вал с кривошипом и упругий элемент, взаимодействующий с ним, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности уравновещивания, он снабжен двумя взаимно перпендикулярно закрепленными на корпусе направляющими с размещенными в них двумя кулисами , взаимодействующими с кривошипом , и дополнительным упругим элементом , а каждый упругий элемент размещен на соответствующей кулисе, причем оба упругих элемента вьтолнены с одинаковой жесткостью. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО4МЛЮНВ аа П1> зЮ F 16 F 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

N aNTOPCNONIVC V

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧ НРЫТЖ (21) 3552954/25-28 (22) 18.02.83 (46) 23.09.84. Бюл. У 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт подшипниковой промжпленности (72) В.И. Колотенков (53) 621.387(088.8) (56) 1. Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. М., "Машиностроение", 1981, с. 386, рис. в, г, вид П.

2. Изв. высш.учеб. заведений. "Машиностроение", 1978, И 4, с. 71-75 (прототип). (54) (57) УРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, размещенные в нем вал с кривошипом и упругий элемент, взаимодействующий с ним, о т л и .ч аю шийся тем, что, с целью увеличения точности уравновешивания, он снабжен двумя взаимно перпендикулярно закрепленными на корпусе направляющими с размещенными в них двумя кулисами, взаимодействующими с кривошипом, и дополнительным упругим элементом, а каждый упругий элемент размещен на соответствующей кулисе, причем оба упругих элемента выполнены с одинаковой жесткостью.1114829

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в роботах, манипуляторах, имитаторах пониженной гравитации для статического уравновешивания масс относительно осей их вращения.

Известен уравновешивающий механизм имитатора пониженной гравитации, содержащий корпус, размещенные в нем вал с профилированным блоком и упру- IO гий элемеют, взаимодействующий с профилированным блоком посредством троса, за счет которых .и производится уравновешивание звеньев имитатора с грузом f1). 15

Недостатком такого механизма является невысокая точность уравновешивания из-за наличия тросов и профилированных блоков, кривизну профиля которьж выполнить точно по заданному 20 закону практически нЕвозможно.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является уравновешивающий механизм, содержащий корпус, размещенные в нем вал с кри- 25 вошипом и упругий элемент (пружину), взаимодействующий с ним f2)

Недостатком известного механизма является лишь частичное уравновешивание, так как моменты, создаваемые 30 на оси с помощью кривошипа и пружины, и моменты неуравновешенных частей манипулятора с грузом изменяются при повороте оси по различным законам.

Цель изобретения — повышение точ- З5 ности уравновешивания.

Укаэанная цель достигается тем, что уравновешивающий механизм, содержащий корпус, размещенные в нем вал с кривошипом и упругий элемент, вза- 40 имодействующий с ним, снабжен взаимно перпендикулярно закрепленными на корпусе двумя направляющими с размещенными в них двумя кулисами, взаимодействующими с кривошипом, и дополни-45 тельным упругим элементом, а каждый упругий элемент размещен на соответствующей кулисе, причем оба упругих элемента выполнены с одинаковой жесткостью.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема уравновешивающего механизма; на фиг. 2 — схема действия уравновешивающих сил.

Уравновешивающий механизм содержит корпус 1, в котором установлен на подшипниках вал 2 с кривошипом 3 и рычагом 4 уравновешиваемого груза Q.

Во взаимно перпендикулярных направляющих 5 и 6 коргуса 1 установлены с возможностью осевого перемеще.ния прямолинейные кулисы 7 и 8, подпружиненные в осевом направлении при помощи упругих элементов (пружин) 9 и 10.

В положении, показанном на фиг. 2, когда одна из направляющих перпендикулярна кривошипу, а другая — параллельна ему, создаваемые пружинами усилия Г и F условно названы исход1 ными, причем пружина, вектор усилия которой обозначен символом F<, названа рабочей пружиной, а пружина с в ктором F< — компенсирующей.

Уравновешивающий механизм работает следующим образом.

Если исходное усилие F компенсирующей пружины задать равным F<

= cr, где с — коэффициент пропорциональности, характеризующий жесткость пружины; г — длина кривошипа, т.е. сжать пружину на длину кривошипа, а исходное усилие F< рабочей 1лс пружины задать равным F где И „ — максимальная величина неуравновешенного момента, создаваемого рычагом 4 с грузом Q, то в результате взаимодействия усилий пружин 9 и 10 с кривошипом 3 на оси вала 2 возникает момент X. M, изменяющийся строго пропорционально синусу угла поворота оси, который полностью уравновесит момент M создаваемый около этой оси неуравновешенной массой Q совместно с рычагом 4 и изменяющийся при повороте оси по тому же закону.

В данном механизме амплитуда уравновешивающего момента М д„ =

= М „ будет полностью определяться только исходным усилием F4 рабочей пружины (при ь . = 90 ) в то время, как исходное усилие F компенсирующей пружины остается неизменным для всего диапазона амплитуд И уравновешиваемых моментов.

Таким образом, настройка и перенастройка уравновешивающего механизма является простой операцией. Так, например, при наличии в механизме винтовой пары, находящейся во взаимодействии с рабочей пружиной, вся настройка механизма заключается в постепенном изменении исходного усилия Р„ рабочей пружины за счет ее

3 1114829 4 поджатия винтом до того момента, при . Предлагаемый уравновешивающий мекотором момент M „, создаваемый ханизм позволяет кроме увеличения рычагом 4 с неуравновешенной массой точности уравновешивания существенQ, будет полностью уравновешен мо- но упростить конструкцию и процесс ментом, создаваемым усилием Р рабо- перенастройки механизма (без замены чей пружины. деталей).

Составитель А. Матвеев

Редактор H. Джуган Техред М. Надь Корректор А. Обручар

Заказ 6753/24 Тираж 912 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ..СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4