Механизм с двухслойным перекатывающимся рычагом



Механизм с двухслойным перекатывающимся рычагом
Механизм с двухслойным перекатывающимся рычагом

 


Владельцы патента RU 2632558:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к рычажным механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Механизм с двухслойным перекатывающимся рычагом включает последовательно соединенные кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, выходное звено и коромысло. Перекатывающийся рычаг представляет собой двухслойное звено, рабочие поверхности которого выполнены по дугам окружностей. Радиусы дуг окружностей обеспечивают перекатывание рычага без скольжения как по неподвижному звену, так и по поверхности поступательно движущегося выходного звена. Достигается чистое качение. 1 ил.

 

Изобретение относится к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Этот класс машин широко используется в технике и представлен в справочнике [1] пятнадцатью конструкциями.

В основе создания таких машин лежит использование высших кинематических пар или пар четвертого класса. Подвижность таких машин определяется по формуле Чебышева П.Л., имеющей общий вид

где n - число подвижных звеньев,

р5 - число используемых пар пятого класса,

р4 - число используемых пар четвертого класса.

Известен рычажно-кулачковый механизм перекатывающихся рычагов [1, стр. 592, механизм №1710], в котором специально выполненный рычаг, перекатываясь со скольжением по опоре, воздействует на поступательно движущееся выходное звено, которое, перемещаясь, производит работу прессования.

Наиболее близким к предлагаемому механизму является механизм с перекатывающимся рычагом [2]. Работает механизм-прототип следующим образом: при вращении кривошипа, он через шатун передает движение на перекатывающийся рычаг, который, опираясь на упор и поворачиваясь относительно упора, воздействует на выходное звено, которое производит работу, деформируя деталь. Недостатком прототипа является то обстоятельство, что в его высших кинематических парах имеет место проскальзывание. Трение скольжения, как известно, уменьшает износостойкость звеньев и КПД механизма.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение чистого качения в высших кинематических парах. Это достигается проектированием формы перекатывающегося рычага.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается механизм с перекатывающимся рычагом, включающий последовательно соединенные кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, выходное звено и коромысло, в котором перекатывающийся рычаг представляет собой двухслойное звено, рабочие поверхности которого выполнены по дугам окружностей с радиусами, обеспечивающими перекатывание рычага без скольжения как по неподвижному звену, так и по поверхности поступательно движущегося выходного звена.

Общий вид предлагаемого механизма показан на чертеже. Механизм состоит из кривошипа 1, соединенного с шатуном 2 через вращательную кинематическую пару В, шатун 2 входит с перекатывающимся рычагом 3 во вращательную кинематическую пару С, при этом рычаг 3 соединен с коромыслом 4 и выходным звеном 5. Посредством коромысла 4 рычаг 3 соединен с неподвижным звеном (стойкой) 6 через вращательные кинематические пары F и G. Рычаг 3 перекатывается без скольжения по неподвижному звену 6, образуя высшую кинематическую пару D. Пара D представляет собой взаимодействие подвижной Ц3п и неподвижной Ц центроид в абсолютном движении рычага 3. Через пару качения Е рычаг 3 входит в контакт с выходным звеном 5, осуществляющим поступательное движение и воздействие на обрабатываемый объект. В высшей паре Е происходит взаимодействие центроид в относительном движении рычага 3 (Ц30) и выходного звена 5 (Ц50). Возвратно-поступательное движение выходного звена 5 осуществляется перекатыванием без скольжения рычага 3 по неподвижному звену 6. Механизм выполнен в четырех параллельных слоях. Так, кривошип 1 находится в первом слое, шатун 2 и коромысло 4 - во втором слое, подвижная центроида Ц3п рычага 3, перекатывающаяся по неподвижному звену 6 - в третьем слое, а центроида Ц30 рычага 3 и выходное звено 5 - в четвертом слое.

Механизм при этом оказывается вполне работоспособным, что доказывается по приведенной выше формуле. В предлагаемом механизме число подвижных звеньев n равно 5, куда входят кривошип 1, шатун 2, перекатывающийся рычаг 3, коромысло 4, выходное звено 5. Число одноподвижных кинематических пар p5 равно 6, а именно вращательные кинематические пары: А - кривошип 1 с неподвижным звеном 6, В - шатун 2 с кривошипом 1, С - перекатывающийся рычаг 3 с шатуном 2, F - коромысло 4 с перекатывающимся рычагом 3, G - неподвижное звено 6 с коромыслом 4 и поступательная кинематическая пара Р выходного звена 5 с неподвижным звеном 6. Число высших кинематических пар р4 равно 2, а именно Е - перекатывающийся рычаг 3 с выходным звеном 5, D - перекатывающийся рычаг 3 с неподвижным звеном 6. Таким образом, по формуле (1) получим, что подвижность механизма W=3⋅5-2⋅6-2=1, т.е. достаточно задать движение кривошипу 1, чтобы все остальные звенья двигались вполне определенно.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике, том 2, издательство «Наука», Москва, 1971

2. Пат. RU №2514322, C1, МПК F16H 21/16. Механизм с перекатывающимся рычагом / Дворников Л.Т., Максимова Е.Н. - №2012155035; заяв. 18.12.2012. - Опубл. 27.04.2014, Бюл. №12-4 с.; 1 ил.

Механизм с двухслойным перекатывающимся рычагом, включающий последовательно соединенные кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, выходное звено и коромысло, отличающийся тем, что перекатывающийся рычаг представляет собой двухслойное звено, рабочие поверхности которого выполнены по дугам окружностей с радиусами, обеспечивающими перекатывание рычага без скольжения, как по неподвижному звену, так и по поверхности поступательно движущегося выходного звена.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Механизм с перекатывающимся двухпарным рычагом содержит кривошип, шатун, коромысло и перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, который соединен с шатуном посредством вращательной кинематической пары, а с неподвижным звеном посредством высшей кинематической пары.

Изобретение относится к плоским рычажным механизмам, отдельные точки которых имеют движения, близкие к прямым линиям, которые могут применяться, например, в строгальных станках.

Изобретение относится к многоконтурным механизмам для передачи одинакового движения и сил на несколько исполнительных органов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для воспроизведения сложных кривых и технологическом оборудовании для фасонной обработки деталей.

Изобретение относится к машиностроению , а именно к точному приборостроению , и может быть использовано в оптических и других точных приборах для перемещения объектов с высокий точностью Целью изобретения является повышение точности позиционирования .

Изобретение относится к машиностроению . .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в точных приборах для перемещения объектов. .

Изобретение относится к машиностроению . .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве управляемой муфты сцепления. .
Наверх