Кривошипно-ползунный механизм богданова со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно


 


Владельцы патента RU 2553613:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к преобразователям вращения ведущего звена в поступательное движение шатуна, и найдет применение в различных областях техники. Механизм содержит основание с прямолинейной направляющей, установленный на основании кривошип с двумя шарнирами, установленные в направляющей два ползуна - первый со штоком и второй, скользящий по штоку, первый шатун, равный удвоенной длине части кривошипа и который связан серединой шарнирно с этой частью, а одним концом с первым ползуном. С другим концом первого шатуна одним концом связан второй шатун, состоящий из телескопической пары - штока и полой обоймы с шарнирами, с другим концом которого связан одним концом третий шатун, равный удвоенной полной длине кривошипа и связанный серединой с кривошипом, а другим концом - со вторым ползуном. Обеспечивается расширение возможности применения. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к преобразователям равномерного вращения ведущего звена в прямолинейное поступательное шатуна, и найдет применение в различных областях техники и, в частности, в строительных, сельскохозяйственных и других машинах.

Известен кривошипно-ползунный механизм Эванса, включающий основание с прямолинейной направляющей, установленный на основании кривошип, установленный в направляющей ползун, шатун, длина которого равна удвоенной длине кривошипа и который шарнирно связан серединой с кривошипом, а одним концом - с ползуном. Механизм обеспечивает теоретически точную прямолинейную траекторию движения концевой точки другого конца шатуна (см. Справочник машиностроителя: в 6 т. Т.1; под ред. Н.С. Ачеркана, - М.: Машгиз, 1963, с.478-479, фиг.21д).

Недостатком этого механизма является то, что он обеспечивает точное прямолинейно-поступательное движение только одной концевой точки шатуна, не позволяющей закреплять к ней различные рабочие органы, например строительные, сельскохозяйственные, челюсти подгребающего грейфера и другие, для придания им прямолинейно-поступательного движения.

Известен направляющий кривошипно-ползунный механизм Артоболевского со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно, включающий основание с прямолинейной направляющей, установленный на основании кривошип, шатун, длина которого равна удвоенной длине кривошипа, шарнирно связанный серединой с кривошипом и являющийся одновременно звеном шарнирного параллелограмма, другое звено которого, связанное шарнирно с концом шатуна, несет в середине ползун, установленный в направляющей, параллельной горизонтальной оси X. При повороте кривошипа звено параллелограмма, параллельное звену, на котором установлен ползун, движется по оси Y прямолинейно-поступательно (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. - М.: Наука, т.2, с.479, рис.1482).

Недостатками этого механизма являются громоздкая кинематическая связь кривошипа с прямолинейно-поступательным звеном, направляющая с ползуном установлена вне координатных осей, что увеличивает громоздкость, снижает компактность и ограничивает технические возможности связи с другими механизмами и системами машин и его применения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является кривошипно-ползунный механизм со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно (SU №1605059 A1, МПК F16H 21/00, опубл. 07.11.90, Бюл. №41), содержащий основание, прямолинейную направляющую с ползуном, первый шатун, равный удвоенной длине кривошипа и шарнирно связанный серединой с ним и одним концом - с ползуном, а с другим концом одним концом шарнирно связан второй шатун, с другим концом которого связан одним концом третий шатун, связанный посредством шарнира с кривошипом.

Недостатком этого механизма является то, что механизм не обеспечивает точного прямолинейного движения поступательного звена, поступательное звено движется плоскопараллельно под углом к направлению движения. Это ограничивает компактную связь с другими механизмами и системами машин.

Технический результат предлагаемого изобретения - обеспечение точного прямолинейного движения поступательного звена, уменьшение габаритов и повышение компактности механизма, компактности связи механизма с другими механизмами и системами и расширение технических возможностей его применения.

По отношению к прототипу, содержащему основание с прямолинейной направляющей, установленный в направляющей ползун, установленный на основании кривошип, первый шатун, длина которого равна удвоенной длине кривошипа и который шарнирно связан своей серединой с кривошипом и одним концом - с ползуном, а с другим концом шатуна одним концом шарнирно связан второй шатун, с другим концом которого шарнирно связан одним концом третий шатун, другой конец которого через шарнир кинематически связан с кривошипом, в заявленном изобретении имеются следующие отличительные признаки.

В предлагаемом кривошипно-ползунном механизме со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно, установленный на основании кривошип выполнен с двумя шарнирами - промежуточным и концевым, в направляющей установлены два ползуна, из которых первый дополнен жестко соединенным с ним штоком, по которому скользит второй ползун, первый шатун, равный удвоенной длине части кривошипа до промежуточного шарнира и связанный шарнирно своей серединой с этой частью кривошипа и одним концом - с первым ползуном, а с другим концом первого шатуна одним концом шарнирно связан второй шатун, состоящий из телескопической пары - штока с шарниром и полой обоймы с шарниром, с другим концом которого посредством шарнира обоймы связан одним концом третий шатун, длина которого равна удвоенной полной длине кривошипа и который связан своей серединой концевым шарниром с кривошипом, а другим концом - шарнирно со вторым ползуном.

В новой совокупности признаков возникает новое техническое свойство - теоретически точное прямолинейное движение поступательного звена по оси.

Рассмотренные признаки являются достаточными для достижения заявляемого технического результата.

Предлагаемое изобретение решает задачу уменьшения габаритов механизма, повышение компактности связи механизма с другими механизмами и системами машин и расширение технических возможностей его применения путем введения дополнительных звеньев, иного выполнения и соединения звеньев и изменения их кинематических связей.

На фиг.1 показана кинематическая схема механизма.

Механизм содержит основание 1 с прямолинейной направляющей 2, установленный на основании кривошип 3 с двумя шарнирами - промежуточным M и концевым N, установленный в направляющей 2 первый ползун 4 с жестко соединенным с ним штоком 5 и второй ползун 6, скользящий по штоку 5, первый шатун 7, длина которого равна удвоенной части AM кривошипа 3 и который связан своей серединой шарниром M с частью AM кривошипа, а одним концом шарниром D - с первым ползуном 4. С другим концом шатуна 7 одним концом шарнирно шарниром С связан второй шатун 8, состоящий из телескопической пары - штока 9 с шарниром C и полой обоймы 10 с шарниром E, с другим концом которого шарнирно шарниром Е обоймы 10 связан одним концом третий шатун 11, длина которого равна удвоенной полной длине AN кривошипа 3 и который связан своей серединой шарниром N с кривошипом, а другим концом шарниром F - со вторым ползуном 6.

Механизм работает следующим образом.

При повороте кривошипа 3 на угол φ от продольной оси направляющей 2 (оси Y) первый ползун 4 перемещается по направляющей 2, а шарнир С первого шатуна 7 (и второго шатуна 8) в силу равенства длины шатуна 7 удвоенной длине части AM кривошипа 3 движется точно по оси X.

Аналогично при повороте кривошипа 3 на угол φ от продольной оси направляющей 2 (оси Y) второй ползун 6 перемещается по направляющей 2, а шарнир Е третьего шатуна 11 (и второго шатуна 8) в силу равенства длины шатуна 11 удвоенной полной длине AN кривошипа 3 движется точно по оси X.

Таким образом, оба шарнира С и Е перемещаются точно прямолинейно по оси X. В силу того, что этими шарнирами первый 7 и третий 11 шатуны соединяются со вторым шатуном 8, соответственно с его телескопическими элементами - штоком 9 и обоймой 10, то и второй шатун 8 будет перемещаться теоретически точно по оси X.

В силу того, что точки С и Е перемещаются по оси X неравномерно по закону синусоиды, а точки D и F - косинусоиды, расстояние между ними при повороте кривошипа изменяется. Это компенсируется телескопической парой (шток-обойма) второго шатуна 8 и возможностью перемещения второго ползуна 6 по штоку 5.

Кривошипно-ползунный механизм со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно, содержащий основание с прямолинейной направляющей, установленный в направляющей ползун, установленный на основании кривошип, первый шатун, длина которого равна удвоенной длине кривошипа и который шарнирно связан своей серединой с кривошипом и одним концом - с ползуном, а с другим концом шатуна одним концом шарнирно связан второй шатун, с другим концом которого шарнирно связан одним концом третий шатун, другой конец которого через шарнир кинематически связан с кривошипом, отличающийся тем, что установленный на основании кривошип выполнен с двумя шарнирами - промежуточным и концевым, в направляющей установлены два ползуна, из которых первый дополнен жестко соединенным с ним штоком, по которому скользит второй ползун, первый шатун, равный удвоенной длине части кривошипа до промежуточного шарнира и связанный шарнирно своей серединой с этой частью кривошипа и одним концом - с первым ползуном, а с другим концом первого шатуна одним концом шарнирно связан второй шатун, состоящий из телескопической пары - штока с шарниром и полой обоймы с шарниром, с другим концом которого посредством шарнира обоймы связан одним концом третий шатун, длина которого равна удвоенной полной длине кривошипа и который связан своей серединой концевым шарниром с кривошипом, а другим концом - шарнирно со вторым ползуном.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к механизмам с подвижными гидроприводами. Механизм состоит из двух кривошипов (1 и 3), шатуна (2) и подвижного линейного гидропривода.

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в таких отраслях, как автомобилестроение, судостроение, сельскохозяйственное машиностроение.

Изобретение относится к устройствам для передачи и преобразования движения. .

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 и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к механическим усилителям мощности и может быть использовано в энергетических установках. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к кулисным механизмам. .

Изобретение относится к устройствам для передачи движения и сил на несколько исполнительных органов. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к кривошипно-кулисным механизмам. .

Изобретение относится к деталям машин и механизмов и предназначено для поворота различных объектов на угол больше 180 градусов. В первом варианте механизма на оси поворота детали или на параллельной ей оси находится рычаг или тяга, которые соединены одним линейным приводом с основой, а вторым линейным приводом - с пластиной. Причем если рычаг или тяга и деталь крепятся на одном шарнире, то радиус рычага или тяги больше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. Во втором варианте радиус рычага меньше, чем расстояние от оси этого шарнира до точки крепления второго линейного привода на пластине. В третьем варианте линейный привод соединен с основой жестко, а с деталью шарнирно соединен через промежуточный толкатель. В четвертом варианте на основе имеется второй шарнир, на котором закреплен изгибопрочный рычаг, вторым своим концом соединенный с толкателем, который, в свою очередь, соединен с деталью. К рычагу между его концами крепится линейный привод. В пятом варианте устройство имеет торообразный гидро- или пневмоцилиндр и дугообразный шток. Достигается расширение арсенала технических средств. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к кривошипно-ползунным прямолинейно-направляющим механизмам и используется, в частности, в рабочих органах строительных, сельскохозяйственных, мелиоративных и других машинах с цепным приводом и переменной шириной захвата. Механизм содержит основание, два кривошипа, направляющую с ползуном, связанную с ним первую пару шатунов, вторую пару шатунов, связанных общим шарниром первой пары шатунов и ползуна, два равных рычага, шарнирно связанных каждый одним концом с шатуном второй пары, а другим - с кривошипом, два симметричных шатуна третьей пары, связанные каждый одним концом с другим концом шатуна из первой пары, два равных каждый длине кривошипа шатуна из четвертой пары, связанные каждый одним концом с другим концом шатуна из третьей пары. Также содержит два шатуна пятой пары, связанные каждый одним концом с другим концом шатуна из четвертой пары, другим концом жестко связан со своим шарниром, размещенным в общем шарнире связи кривошипа с серединой шатуна из первой пары так, что с половинами шатунов из первой пары образуют антипараллелограмм. При этом шатуны третьей пары образуют поступательные звенья, не выступающие за пределы контура механизма. Механизм несет два вертикальных консольных стержня, жестко связанных каждый с шарниром шатуна из пятой пары, две пары равной длины звеньев, связанные одними концами шарнирами, через которые проходят стержни и скользят в них, а другими - шарнирно с кривошипами и первыми шатунами так, что образуют с ними два симметричных ромба. Достигается расширение функциональных возможностей механизма. 1 ил.

Изобретение относится к преобразователям вращения ведущего звена в поступательное движение шатуна. Механизм содержит основание с кривошипом и направляющую с ползуном, первый шатун, равный двум длинам кривошипа и связанный с ним серединой, а одним концом - с ползуном. С другим концом шатуна связан второй шатун, с другим концом которого связан одним концом третий шатун, равный длине кривошипа и который связан другим концом с одним концом четвертого шатуна, равным длине второго шатуна и который другим концом связан с кривошипом, несет консоль и образует с третьим, вторым и половиной первого шатуна - параллелограмм. На консоли четвертого шатуна установлен скользящий по ней шарнир, с которым связаны два равных по длине звена, другие концы которых связаны с шарнирами, установленными на кривошипе и первом шатуне так, что образуют с ними ромб. Третий шатун равен длине кривошипа и связан другим концом с одним концом дополненного четвертого шатуна, равного длине второго шатуна и который другим концом связан с шарниром кривошипа, несет консоль и образует с ними параллелограмм. На консоли четвертого шатуна установлен скользящий по ней шарнир, который связывает два равных по длине звена, другие концы которых связаны шарнирами с кривошипом и первым шатуном так, что образуют с ними ромб. Достигается повышение компактности механизма. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к механическим системам приводов. Дифференциальные механизмы представляют собой бесшестеренчатые дифференциальные механизмы, содержащие выполненный с возможностью вращения корпус (1), полуоси (2, 3, 10), и могут содержать коленчатые валы передачи вращения (4), шатуны (5), коромысла (6), крестовины (7), эксцентрики (8), ползуны (9), с высоким коэффициентом полезного действия. При объединении дифференциальных механизмов в блоки они могут составлять блочный редуктор или блочную коробку скоростей. Достигается повышение КПД. 7 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил., 1 табл.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам. Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм содержит четыре кинематически подвижных звена, в том числе кривошип, шатун и ползун. Шатун соединен с ползуном через четвёртое звено, образующее сферическую пару с шатуном и вращательную кинематическую пару с ползуном, а геометрическая ось шатуна проходит через центр сферического шарнира. При этом обеспечивается движение входного и выходного звеньев в одной плоскости. Достигается создание уравновешенного кривошипно-ползунного механизма. 1 ил.
Наверх