Кривошипно-кулисный механизм с выстоями

 

Изобретение относится к кривошипнокулисным преобразователям вращательного движения в колебательное с остановками и может найти применение в различных автоматических устройствах. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок. При вращении кривошипа 2 за один его оборот стержень 11 имеет три остановки (в двух крайних и среднем положениях). 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 Н 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЯ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4670103/28 (22) 30.03.89 (46) 23,02.91. Бал. 4Ф 7 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) Е.С. Аскаров и K.Ñ. Иванов (53) 621.837(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1518602, кл. F 16 Н 21 В, 1988. (54) КРИВОШИПНО-КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ С ВЫСТОЯМИ

„„5U „„1629648 А1 (57) Изобретение относится к кривошипнокулисным преобразователям вращательного движения в колебательное с остановками и может найти применение в различных автоматических устройствах. Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок. При вращении кривошипа 2 за один его оборот стержень

11 имеет три остановки (в двух крайних и среднем положениях). 1 ил.

1629648

Изобретение относится к машиностроению. а именно к кривошипно-кулисным преобразователям вращательного движения и колебательное с остановками, и найдет применение в различных автоматических устройствах, Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок.

На чертеже показана кинематическая схема механизма.

Механизм содержит стойку 1, установленный на ней кривошип 2, кулису 3, камень

4 которой шарнирно связан со стойкой 1, и шатун 5, шарнирно связаннblv одним концом с кривошипом 2, а другим концом — с кулисой 3. На шарнирно связанных концах кулисы 3 и шатуна 5 закреплены два основных 6 и 7 и два дополнительных 8 и 9 упора.

Упоры 8 и 9 замыкаются, когда кулиса 3 и шатун 5 располагаются вдоль одной прямой, а упоры 6 и 7 замыкаются, когда кулиса 3 и шатун 5 располагаются под углом

180О- у. На другом конце кулисы 3 закреплен упор 10, предназначенный для взаимодействия с камнем 4, с которым жестко связан стержень 11, На стойке I установлено также коромысло 12, а со стержнем 11 одним концом шарнирно связана вторая кулиса 13, камень 14 которой шарнирно связан с коромыслом 12, На второй кулисе 13 между ее камнем 14 и стержнем 11 установлен упругий элемент 15, замкнутый на упор 16, На стойке 1 установлены две пары вспомогательных упоров 17 18 и 19, 20. Упоры

17 и 18 предназначены для взаимодействия со стержнем 11, а упоры 19 и 20 — для взаимодействия с коромыслом 12. Ось К вращения коромысла 12 расположена на биссектрисе угла а качания стержней 11, а упоры 19 и 20 расположены симметрично относительно этой биссектрисы так, что разность между углом, образованным прямыми, проходящими через ось К вращения коромысла 12 и два крайних положения шарнира F, связывающего кулису 13 со стержнем 11, и углом качания коромысла 12 составляет 2 — 3 . Угол и качания стержня 11 определяется зависимостью г а =arcsln — +

+ arcsin — (I-sing)), r

L где r — длина кривошипа;

L — расстояние между осями вращения кривошипа 2 и камня 4;

) — угол поворота кривошипа 2, соответствующий второму выстою механизма.

Механизм работает следующим образом.

В исходном положении механизм находится перед началом первого выстоя, когда конец кривошипа 2 находится в точке А1, принадлежащей касательной к окружности вращения кривошипа, проведенной из центра шарнира D, связывающего камень 4 кулисы 3 со стойкой 1. В этот момент кулиса 3 и шатун 5 находятся на одной прямой, упоры 8 и 9 замкнуты, а упоры 6 и 7 разомкнуты и расположены под углом у.

Угол Р поворота кривошипа 2 от положения-А. к положению Az, соответствующий первому выстою стержня 11, определен зависимостью P>= агссоэ(1-sing ). Г1овороту стержня 11, а вместе с ним и камня 4 препятствует усилие сжатого упругого элемента

15, и кулиса 3 перемещается по камню 4, как ползун, до положения Bz. В этом положении упоры 6 и 7 смыкаются, шатун 5 и кулиса 3 образуют единое жесткое звено, и механизм начинает работать в режиме кривошипно-кулисного. Кулиса 3, преодолевая сопротивление пружины, поворачивает камень 4 со стержнем 11, а вторая кулиса 13 поворачивается вокруг шарнира Q. Кривошип 2 приходит в положение А, а шарнир

 — в положение Вз, лежащее на дуге окружности радиуса 00. Упор 10 препятствует дальнейшему перемещению кулисы 3 по камню 4, и механизм работает дальше как кривошипно-коромысловый.

При дальнейшем повороте кривошипа на угол у из положения Аз в положение А4 кулиса 3 поворачивается вместе с камнем 4 вокруг шарнира О. кривошип 2 совме цается с шатуном 5, упоры 6 и 7 размыкаются, а упоры 8 и 9 снова замыкаются. От положения А4 к положению А5 (угол у) кривошип 2 поворачивается вместе с шатуном 5, который вращается вокруг шарнира В. В это время кулиса 3 и камень 4, а вместе с ними и стержень 11 остаются неподвижными, т.е. стержень 11 имеет второй выстой, Впол,ожении А5 кривошипа 2 упоры 6 и

7 снова замыкаются, и механизм опять работает в режиме кулисного. В положении Ав, когда кривошип 2 перпендикулярен кулисе

3, стержень 11 достигает крайнего положения, совершив поворот на угол а, и замыкается на упор 17. В этом положении стержня

11 угол р между кулисой 13 и коромыслом 12 меньше 180 на 1-1,5 (как было описано), поэтому под действием пружины 15 коромысло 12 резко поворачивается от упора 19 к упору 20, Теперь пружина 15 прижимает стержень 11 к упору 17 и препятствует его обратному повороту, поэтому при говороте

1629648

Составитель В. Савицкий

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. 0сауленко

Редактор M. Бланар

Заказ 426 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 кривошипа 2 из положения Ag в положение

Ат(на угол j4 =P>) стержень 11 имееттретий

BblCTOA.

В положении А7 упоры 8 и 9 снова замыкаются, и при дальнейшем повороте кривошипа 2 до положения А кулиса 3 перемещается по камню 4 в обратном направлении, поворачивая его вокруг шарнира 0 в исходное положение, Вместе с камнем 4 поворачивается и стержень 11 от упора 17 к упору 18. В конце поворота стержня 11, в силу описанного соотношения углов между коромыслом 12 и второй кулисой

13, пружина 15 резко поворачивает коромысло 12 от упора 20 к упору 19 и прижимает стержень 11 к упору 18. Механизм занимает исходное положение, после чего цикл его работы продолжается.

Формула изобретения

Кривошипно-кулисный механизм с выстоями, содержащий стойку, установленный на ней кривошип, кулису, камень которой шарнирно связан со стойкой, шатун, шарнирно связанный одним концом с кривошипом, а другим — с кулисой, два упора, предназначенные для взаимодействия один с другим и закрепленные соответственно на шарнирно связанных концах шатуна и кулисы, третий упор, установленный на другом конце кулисы и предназначенный для взаимодействия с ее камнем, стержень. жестко связанный с камнем кулисы, упругий элемент для подпружинивания стержня и установленное на стойке коромысло, кинематически связанное со стержнем, при этом длина шатуна равна длине кривошипа, а длина кулисы равна сумме половины длины камня кулисы и расстояния между осями вращения кривошипа и камня кулисы, о тл и ч а ю щ и и сятем,,что.,с целью расширения кинематических возможностей, кинематическая связь коромысла со стержнем выполнена в виде второй кулисы, одним

5 концом шарнирно связанной со стержнем, камень которой шарнирно связан с коромыслом, упругий элемент установлен на второй кулисе между ее камнем и стержнем, ось вращения коромысла расположена

10 на биссектриссе угла качания стержня, а механизм снабжен двумя дополнительными упорами, предназначенными для взаимодействия один с другим и закрепленными соответственно на шарнирно связанных

15 концах шатуна и кулисы противоположно соответствующим основным упорам, и двумя парами установленных на стойке. вспомогательных упоров, первая из которых предназначена для взаимодействия со

20 стержнем, а вторая — с коромыслом, при этом вспомогательные упоры второй пары расположены симметрично относительно биссектрисы угла качания стержня так, что разность между углом. образованным пря25 мыми, проходящими через ось вращения коромысла и два крайних положения оси шарнира, связывающего вторую кулису со стержнем, и углом качания коромысла составляет 2 — 3, а угол качания стержня вы30 бран из соотношения

r а = arcsln — +

+ arcsin (— (1-siny) ), г

35 где а — угол качания стержня; г — длина кривошипа;

L — расстояние между осями вращения кривошипа и камня первой кулисы;

y — угол поворота кривошипа, соответст40 вующий второму выстою механизма,