Реверсивный кривошипно-ползунный механизм



Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм
Реверсивный кривошипно-ползунный механизм

 


Владельцы патента RU 2479768:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Петербургский государственный университет путей сообщения" (RU)

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения. Реверсивный кривошипно-ползунный механизм содержит основание с направляющей. С направляющей подвижно связан ползун, который соединен с шатуном. Кривошип введен с основанием во вращательную, а с шатуном - в винтовую кинематические пары, оси которых параллельны. Механизм содержит устройство изменения направления вращения кривошипа. Подвижная связь ползуна с направляющей выполнена в виде кинематической пары с подвижностью от двух до пяти и с возможностью смещения в направлении оси винтовой кинематической пары. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей механизма и повышение надежности. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения и сил, в частности, к механизмам, преобразующим вращение кривошипа в сложное движение ползуна.

Известен реверсивный кривошипно-ползунный механизм, содержащий основание с направляющей, подвижно связанный с ней ползун, который соединен с шатуном, а также кривошип, введенный с основанием и с шатуном в одноподвижные вращательные (шарнирные) кинематические пары, оси которых параллельны (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. - М.: Наука, 1979. - Т.2, с.75, рис.976). Подвижная связь ползуна с направляющей здесь выполнена в виде одноподвижной поступательной кинематической пары, соединение ползуна с шатуном - в виде одноподвижной вращательной (шарнирной) кинематической пары. Параллельные оси всех вращательных кинематических пар (шарниров) выполнены ортогональными направляющей одноподвижной поступательной кинематической пары. Кинематические возможности этого механизма ограничены прямолинейным возвратно-поступательным характером перемещения ползуна по направляющей.

Наиболее близким к заявляемому устройству является реверсивный кривошипно-ползунный механизм, содержащий основание с направляющей, подвижно связанный с ней ползун, который соединен с шатуном, а также кривошип, введенный с основанием во вращательную (шарнирную), а с шатуном - в винтовую кинематическую пару, оси которых параллельны, и устройство изменения направления вращения кривошипа (SU №1404712, F16H 21/20, опубл. 23.06.88, бюл. №23). Подвижная связь ползуна с направляющей в этом механизме также выполнена в виде одноподвижной поступательной кинематической пары. Ползун соединен с шатуном шарниром. Винтовая кинематическая пара в этом механизме развита с помощью шарнира до винтошарнирного кинематического соединения. Вращательные кинематические пары (шарниры) с параллельными осями здесь выполнены также ортогональными направляющей одноподвижной поступательной кинематической пары. Вне зависимости от внешнего вида и очертаний к ползунам, в общем случае, относят звенья, образующие с направляющей кинематические пары, допускающие хотя бы одно поступательное смещение. Также и к шатунам относят звенья, входящие в кинематические пары только с подвижными звеньями. Кинематические возможности этого механизма расширены за счет наложения на прямолинейное возвратно-поступательное движение ползуна по направляющей дополнительного поступательного продольного перемещения. Однако возможности и этого механизма ограничены из-за того, что перемещение ползуна по направляющей происходит только по линии, перпендикулярной оси вращения кривошипа.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - расширение функциональных возможностей механизма за счет наложения на основное движение ползуна его поперечного смещения параллельно оси вращения кривошипа.

Технический результат достигается тем, что в реверсивном кривошипно-ползунном механизме, содержащим основание с направляющей, подвижно связанный с ней ползун, который соединен с шатуном, а также кривошип, введенный с основанием во вращательную, а с шатуном - в винтовую кинематическую пару, оси которых параллельны, и устройство изменения направления вращения кривошипа, подвижная связь ползуна с направляющей выполнена в виде кинематической пары с подвижностью от двух до пяти и с возможностью смещения в направлении оси винтовой кинематической пары. В частности, в реверсивном кривошипно-ползунном механизме соединение шатуна с ползуном выполнено неподвижным, а подвижная связь ползуна с направляющей - в виде кинематической пары с подвижностью от четырех до пяти.

Новыми по сравнению с прототипом в предложенном устройстве являются:

новые формы выполнения связи между элементами:

подвижная связь ползуна с направляющей выполнена в виде кинематической пары с подвижностью от двух до пяти и с возможностью смещения в направлении оси винтовой кинематической пары;

в частности, соединение шатуна с ползуном выполнено неподвижным;

в частности, подвижное соединение ползуна с направляющей выполнено в виде кинематической пары с подвижностью от четырех до пяти.

Таким образом, по мнению авторов, предложение является новым по сравнению с прототипом, так, как оно неизвестно из уровня техники.

Предложение, по мнению авторов, имеет изобретательский уровень, так как оно для специалистов явным образом не следует из уровня техники и не может быть разработано с использованием известных методов, методик, правил и приемов расчета, проектирования и конструирования машин и их механизмов.

Предложенное техническое решение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1-4 представлены структурные схемы некоторых выполнений механизма реверсивного кривошипно-ползунного с шатуном, соединенным с ползуном, при разном выполнении подвижной связи ползуна с направляющей; на фиг.5-9 - то же, с шатуном, соединение которого с ползуном выполнено неподвижным, а подвижная связь ползуна с направляющей - в виде кинематической пары с подвижностью от четырех до пяти.

Согласно предложению (фиг.1-9) реверсивный кривошипно-ползунный механизм содержит основание 1 с направляющей 2. С ней подвижно связан ползун 3, с которым соединен шатун 4. Кривошип 5 механизма введен с основанием 1 во вращательную 6, а с шатуном 4 - в винтовую 7 кинематические пары, оси которых параллельны. Кроме того, механизм содержит устройство 8 изменения направления вращения кривошипа 5 одного из известного выполнения. Подвижная связь ползуна 3 с направляющей 2 выполнена в виде кинематической пары с подвижностью от двух до пяти и с возможностью смещения в направлении оси винтовой кинематической пары 7: на фиг.1 и 2 - в двухподвижную цилиндрическую кинематическую пару 9; на фиг.3 - в трехподвижную плоскостную кинематическую пару 10; на фиг.4 и 5 - в четырехподвижную кинематическую пару 11 типа "поперечный цилиндр на плоскости" и на фиг.6 - в пятиподвижную точечную ("шар на плоскости") кинематическую пару 12. Соединение 13 шатуна 4 с ползуном 3 выполнено в виде кинематической пары одного из известных видов: или шарнирной (см. фиг.1, 4 и др.), или поступательной (см. фиг.2), или винтовой и пр. В частности, в реверсивном кривошипно-ползунном механизме соединение 13 ползуна 3 с шатуном 4 выполнено неподвижным с помощью скрепления одного из известных видов. Подвижная связь ползуна 3 с направляющей 2 выполнена в виде кинематической пары с подвижностью от четырех до пяти (на фиг.7 и 8 в четырехподвижную кинематическую пару 11 типа "поперечный цилиндр на плоскости" и на фиг.9 - в пятиподвижную точечную ("шар на плоскости") кинематическую пару 12).

Предложенный реверсивный кривошипно-ползунный механизм (см. фиг.1-9) работает следующим образом. Приводя во вращение кривошип 5 относительно основания 1 в их кинематической паре 6 через шатун 4, введенный с кривошипом 5 в кинематическую пару 7, а с ползуном 3 - в кинематическую пару 15, этот ползун 3 приводят в движение. Кинематическая пара 9, или 10, или 11, или 12, образованная ползуном 3 с направляющей 2, обуславливает сложный характер его движения, при котором на его основное перемещение в плоскости, перпендикулярной оси винтовой кинематической пары, накладывают дополнительное поперечное перемещение в направлении, параллельном оси этой кинематической пары. При достижении ползуном 3 крайнего положении с помощью устройства 8 изменяют направление вращения кривошипа 5 и осуществляют движение ползуна 3 в противоположном направлении. Разное выполнение подвижной связи ползуна 3 с направляющей 2 обеспечивает требуемое по разным соображениям количество избыточных связей механизма: так, при выполнении кинематической пары 9 двухподвижной количество избыточных связей равно 3, при выполнении кинематической пары 10 трехподвижной - 2, при выполнении кинематической пары 11 четырехподвижной - 1 и при выполнении кинематической пары 12 пятиподвижной - 0. В частности, при выполнении соединения шатуна 4 с ползуном 3 неподвижным работу осуществляют аналогично описанному выше с меньшими потерями энергии на трение и при большой надежности действия за счет уменьшения количества звеньев и кинематических пар в механизме.

При предложенном выполнении механизма по сравнению с прототипом его возможности передавать и преобразовывать движение и силы существенно расширяются.

Предложенный реверсивный кривошипно-ползунный механизм выполнен организацией-заявителем в нескольких вариантах. При испытаниях он продемонстрировал свою работоспособность и возможность достижения технического результата. Таким образом, предложение, по мнению авторов, имеет промышленную применимость.

1. Реверсивный кривошипно-ползунный механизм, содержащий основание с направляющей, подвижно связанный с ней ползун, который соединен с шатуном, а также кривошип, введенный с основанием во вращательную, а с шатуном - в винтовую кинематическую пару, оси которых параллельны, и устройство изменения направления вращения кривошипа, отличающийся тем, что подвижная связь ползуна с направляющей выполнена в виде кинематической пары с подвижностью от двух до пяти и с возможностью смещения в направлении оси винтовой кинематической пары.

2. Реверсивный кривошипно-ползунный механизм по п.1, отличающийся тем, что соединение шатуна с ползуном выполнено неподвижным, а подвижная связь ползуна с направляющей - в виде кинематической пары с подвижностью от четырех до пяти.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к приводу ведущего моста. .

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам для преобразования вращательного движения в поступательное. .

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию и может быть использовано в механических прессах. .

Изобретение относится к области машин объемного действия и может быть использовано при создании поршневых компрессоров, работающих за счет изменения объема рабочей полости.

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к кулачковым механизмам. .

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к кулачковым механизмам. .

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к кулачковым механизмам. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в текстильной промышленности, роботах-манипуляторах, в передачах роторных конвейерных линий, а также в поршневых машинах.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, преобразующим вращательное движение в возвратно-поступательное и наоборот

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания

Изобретение относится к транспортным средствам с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Предложены два варианта силового агрегата. Первый вариант - для однорядного расположения цилиндров ДВС, когда вариатор делит ряд цилиндров на две равные части, расположенные по обе стороны корпуса вариатора на одной геометрической оси. Второй вариант - для двухрядного расположения цилиндров двигателя по обе стороны от геометрической оси входного вала вариатора, когда шатуны двигателя, расположенные в одном ряду с одной стороны от корпуса вариатора, установлены на ось, которая вмонтирована в пластину, связывающую эту ось с входным валом вариатора. Установлен четырехтактный ДВС, импульсный вариатор и применена дезаксиальная схема механизма привода поршней. Достигается повышение топливной экономичности, снижение тепловой напряженности, снижение потерь на трение. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное и наоборот. Устройство преобразования движения содержит по два цилиндрических зубчатых колеса внешнего зацепления (2, 8), зубчатых колеса внутреннего зацепления, сателлитов, к каждому сателлиту жестко присоединена планка, два шатуна (5, 8) и два поршня (6, 9). В возвратно поступательных точках планок к ним шарнирно присоединены шатуны, которые вторыми своими концами шарнирно соединены с поршнями. На продолжении водил установлены корректирующие массы. Изобретение позволяет улучшить динамические качества механизма, повысить его долговечность, надежность и производительность. 1 ил.

Изобретение относится к шарнирно-рычажным механизмам с гидро- или пневмоустройствами и может быть использовано для вентиляции складских помещений. Кривошипно-кулисный механизм с поступательно движущейся кулисой содержит стойку, кривошип и кулису. К кулисе присоединен шток с поршнем, установленным в неподвижном цилиндре с возможностью возвратно-поступательного движения. Кривошип установлен в стойке в положении, при котором ось вращения его расположена под прямым углом к плоскости, по которой движется кулиса. К свободному от стойки концу кривошипа присоединен обращенный к кулисе горизонтально установленный палец. Свободный конец пальца введен в направляющую кулисы. Диаметр пальца меньше ширины направляющей кулисы, а диаметр описываемой пальцем окружности меньше длины направляющей кулисы. Технический результат - повышение надежности и упрощение конструкции. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механизмам преобразования вращательного движения в возвратно-вращательное и наоборот. Преобразователь движения содержит корпус, в котором соосно установлены входной и выходной валы, центральное зубчатое колесо, неподвижно закрепленное на корпусе соосно входному валу. На выходном валу установлены два одинаковых эллиптических зубчатых колеса одного размера, повернутых относительно друг друга на 180°, и два идентичных сателлита, разнесенных на 180°. Каждый сателлит состоит из цилиндрической шестерни и эллиптической шестерни, соединенных между собой валом, а также водила, закрепленного на входном валу. Центральное неподвижное зубчатое колесо состоит во внешнем зацеплении с цилиндрическими шестернями обоих сателлитов. Каждое эллиптическое зубчатое колесо выходного вала состоит в зацеплении с одной из эллиптических шестерней сателлитов. Эллиптические шестерни сателлитов и эллиптические зубчатые колеса выходного вала установлены на своих валах таким образом, что ось вращения вала проходит через точку, называемую фокусом делительного эллипса эллиптического зубчатого колеса выходного вала или эллиптической шестерни сателлита, которая расположена на большой полуоси делительного эллипса на расстоянии с от центра делительного эллипса. Технический результат - повышение ресурса работы и компактность механизма. 3 ил.

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано в механизмах для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное. Механизм преобразования движения содержит корпус, ведущее звено, ведомый и дополнительный ведомый валы с размещенными на них ведомыми элементами, а также передающий вал, на котором размещены обгонные муфты. Ведущее звено выполнено в виде гибкой связи, а именно в виде троса. Ведомые элементы выполнены в виде шкивов. Гибкая связь охватывает шкивы и намотана на барабаны обгонных муфт. Ведомые шкивы совершают возвратные поворотно-колебательные движения, при этом передающий вал совершает непрерывное вращательное движение в одну сторону. Технический результат - упрощение конструкции и повышение надежности механизма. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения ведомого звена. Предложен пространственный четырехзвенный механизм, включающий ведущее звено, шатун, коромысло и стойку, отличающийся тем, что на стойке жестко установлен гидроцилиндр возвратно-поступательного действия, входящий с ведущим звеном в поступательную пару, а кинематические пары, соединяющие шатун с ведущим звеном и коромыслом, выполнены вращательными, при этом пара, соединяющая коромысло со стойкой, выполнена двухподвижной. Предложенное изобретение обеспечивает создание пространственного четырехзвенного механизма, имеющего одну степень свободы. 1 ил.

Изобретение относится к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Механизм с перекатывающимся рычагом включает кривошип (1), шатун (2), перекатывающийся рычаг (3), коромысло (4) и выходное звено (5). Перекатывающийся рычаг (3) выполнен четырехпарным с дополнительной высшей кинематической парой, посредством которой он перекатывается относительно движущегося выходного звена (5). Второй вращательной кинематической парой рычаг (3) соединен с неподвижным звеном (6) через коромысло (2). Обеспечивается повышение прочности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в таких отраслях, как автомобилестроение, судостроение, сельскохозяйственное машиностроение. Система рычагов связана с движущим колесом (1), которое установлено с возможностью вращения на центральной оси (2), размещенной в центральном цилиндрическом отверстии (3). Движущее колесо (1) имеет также первое периферийное цилиндрическое отверстие (4) и второе периферийное цилиндрическое отверстие (5). Во втором отверстии (5) установлена поперечная ось первой муфты (6), в продольной части которой с возможностью осевого перемещения установлен свободный конец Г-образной штанги. Поперечная часть Г-образной штанги (7) установлена с возможностью вращения в отверстии (10), расположенном на периферии первого ведомого колеса (11). В первом отверстии (4) установлена коленообразная штанга (17). Свободный конец коленообразной штанги (17) имеет возможность осевого перемещения относительно продольной части второй муфты (19). Поперечная ось второй муфты (19) установлена с возможностью вращения в отверстии (20), осевая линия которого расположена на периферии второго ведомого колеса (21). Вращательное движение колеса (1) приводит в движение штанги (7) и (17), которые приводят во вращение ведомые колеса (11) и (21), вращательное движение которых приводит в движение стержни (31) и (32) и свободный стержень (33). Обеспечивается повышение ресурса работы механического рычажного устройства. 2 ил.
Наверх