Пространственный четырехзвенный механизм


 


Владельцы патента RU 2513776:

Фомин Максим Сергеевич (RU)
Яскевич Олег Михайлович (RU)
Парамонов Максим Евгеньевич (RU)
Фомин Алексей Сергеевич (RU)

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, применяемым в технике для получения заданного движения ведомого звена.

Известен плоский четырехзвенный механизм [1, стр.88, рис.156], включающий кривошип, шатун, коромысло и стойку. Недостатком такого механизма является невозможность воспроизведения пространственного движения, так как механизм выполнен плоским.

Наиболее близким к предлагаемому является пространственный шарнирный четырехзвенник [2, стр.148, рис.8.5]. В этом механизме ведущее звено - кривошип - входит со стойкой во вращательную пару пятого класса, шатун входит с кривошипом в сферическую пару третьего класса и с коромыслом также в сферическую пару, коромысло образует со стойкой вращательную пару пятого класса. Всего подвижных звеньев в механизме 3 (n=3), соединенных в четыре кинематические пары: 2 пары пятого класса (р5=2), 2 пары третьего класса (р3=2). Введя значения для n, p5 и р3 в формулу [1, стр.81, формула 3.4], определим, что подвижность этого механизма будет равна

W=6n-5p5-4p4-3p3-2p2-p1=6·3-5·2-4·0-3·2-2·0-0=18-10-8=2.

Недостатком механизма прототипа является то, что он обладает лишней подвижностью, так как шатун может независимо вращаться вследствие соединения с кривошипом и коромыслом сферическими парами.

Задачей изобретения является создание пространственного четырехзвенного механизма, имеющего одну степень свободы (W=1).

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что предлагается пространственный четырехзвенный механизм, включающий ведущее звено, шатун, коромысло и стойку, при этом 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.

На чертеже показан пространственный четырехзвенный механизм. Механизм состоит из неподвижного звена (стойки) 1, на котором жестко установлен гидроцилиндр 2 возвратно-поступательного действия, ведущего звена 3-4, выполненного в виде поршня 3, соединенного со штоком 4 за одно целое, шатуна 5 и пространственного коромысла 6. Гидроцилиндр 2 образует с поршнем 3 поступательную пару пятого класса, шток 4 образует с шатуном 5 вращательную пару пятого класса, пространственное коромысло 6 входит с шатуном 5 во вращательную пару пятого класса и со стойкой 1 в двухподвижную пару четвертого класса. Таким образом, в механизме используется 3 подвижных звена (w=3), три пары пятого класса (р5=3) и одна пара четвертого класса (р4=1). Подвижность механизма определится по формуле [1, стр.85, формула 3.7]

W=4n-3p5-2p4=4·3-3·3-2·1=12-11=1.

Полученный результат доказывает, что механизм имеет одну степень свободы и движение в нем задается одному звену.

Работает механизм следующим образом. При подаче рабочего агента (жидкости или газа) через гидро - или пневмоканал a приходит в движение поршень 3 со штоком 4. Перемещаясь вдоль оси цилиндра, поршень 3 ведущего звена 3-4 воздействует через вращательную пару звеньев 4-5 на шатун 5, который в свою очередь через вращательную пару звеньев 5-6 воздействует на коромысло 6, принуждая его к пространственному движению относительно стойки 7 в паре 6-1. Возврат ведущего звена 3-4 в первоначальное положение осуществляется подачей рабочего агента через гидро - или пневмоканал b. Все точки коромысла 6 описывают пространственные кривые, которые могут быть использованы для различных целей, например для воспроизведения пространственных кривых или обеспечения движения различных инструментов.

Использованные источники

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов / И.И.Артоболевский. - М.: Изд-во «Наука», 1965. - 776 с.

2. Озол О.Г. Теория механизмов и машин / О.Г.Озол. - М.: Изд-во «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1984. - 432 с.

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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к направляющим механизмам для воспроизведения нескольких кривых определенного вида. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шестизвенным шарнирным механизмам, осуществляющим в машинных агрегатах преобразование вращательного движения ведущего звена в прямолинейное движение ведомой чертящей точки.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к направляющим механизмам для воспроизведения нескольких кривых определенного вида, и может использоваться в качестве привода нескольких инструментов при обработке поверхностей и в качестве скелетной основы для объектов типа машущего крыла, изменяющих свою форму при движении.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к преобразователям колебательного движения в двуполупериодное вращательное. .

Изобретение относится к пространственным рычажным регулируемым механизмам и может быть использовано в машиностроении, роботах и манипуляторах. .

Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения. .

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано в различных системах и устройствах. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в роботах и манипуляторах. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в работах и манипуляторах. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов, воспроизведения пространственных кривых или обеспечения движения различных инструментов. Пространственный четырехзвенный кривошипно-ползунный механизм включает кривошип, шатун и ползун. При этом кривошип, образующий вращательную кинематическую пару со стойкой, снабжен сквозным криволинейным пазом. Шатун, входящий в сферическую кинематическую пару с ползуном, снабжен эллиптическим цилиндром. При этом сквозной криволинейный паз и эллиптический цилиндр образуют между собой двухподвижную кинематическую пару. Достигается упрощение конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для синтеза пространственного шестизвенного механизма с трехмерным движением. Способ синтеза шестизвенного механизма заключается в том, что в одной или в трех кинематических парах сопряжение звеньев осуществляют в обратной ориентации по отношению к ориентации звеньев в остальных кинематических парах, или три звена выполнены в виде зеркальной копии остальных звеньев, а звенья в кинематических парах сопрягают между собой в одинаковой ориентации. Пространственный шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами, состоящий из звеньев стержней (1) с внутренними элементами шарниров (2) и наружных элементов шарниров (3), в котором в одной или в трех кинематических парах звенья (1) сопряжены между собой в ориентации, обратной по отношению к ориентации звеньев в других кинематических парах; или одно или три звена выполнены в виде зеркальной копии остальных звеньев; или звенья могут изменять ориентацию. Достигается снижение трудоемкости способа синтеза и обеспечения подвижности. 5 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к пространственным шестизвенным механизмам. Пространственный шестизвенный механизм с вращательными кинематическими парами состоит из шести звеньев (1), соединенных между собой с помощью шести шарниров (4). Одно звено составное и состоит из двух частей (2) и (3), которые образуют подвижное цилиндрическое соединение с возможностью взаимного перемещения частей в продольном направлении и вращения в поперечном направлении с последующей фиксацией относительно друг друга. Достигается способность механизма складываться в плоскую и линейную конструкцию. 3 ил.
Наверх