Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к кривошипно-ползунным механизмам. Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями включает стойку, кривошип, шатуны, коромысла и ползуны. Двойной кривошипом соединен с двумя основными шатунами. Малые шатуны соединены с одного конца с коромыслами, с другого конца с ползунами. Коромысла с других концов сопряжены с дополнительными малыми шатунами посредством вращательных шарниров. Малый шатун и ползун, а также основной шатун сопряжены между собой во вращательные шарниры с общей осью вращения. Оси вращений коромысел совмещены в одной точке. Достигается расширение области применения. 1 ил.

 

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданных движений нескольких выходных звеньев.

Известен кривошипно-ползунный механизм поршневой машины [Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том II. Кулисно-рычажные и кривошипно-ползунные механизмы. Изд-во "Наука", Гл. редакция физ.-мат. лит-ры, Москва, 1979, механизм №1488, стр. 483], включающий кривошип, шатун, кулису и выходные звенья, имеющие возможность горизонтального смещения на равные расстояния. Механизм приводится в движение от единственного двигателя. Недостаток такого механизма заключается в невозможности выходных звеньев смещаться в одном направлении, так как кулиса входит во вращательную кинематическую пару со стойкой. Недостаток механизма заключается также в том, что в нем установлена "кулиса", требующая наличия поступательных кинематических пар, которые менее надежны по сравнению с вращательными парами.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является кривошипно-ползунный механизм двухцилиндрового двигателя [Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том И. Кулисно-рычажные и кривошипно-ползунные механизмы. Изд-во "Наука", Гл. редакция физ.-мат. лит-ры, Москва, 1979, механизм №1495, стр. 486], состоящий из стойки, на которой установлен двойной кривошип, соединенный с основными шатунами, сопряженными с коромыслами, которые, в свою очередь, соединены с ползунами посредством дополнительных шатунов. Механизм обладает одной степенью подвижности, в нем все звенья приводятся в движение от единственного двигателя. Данный механизм принимается за прототип предлагаемого устройства.

Недостаток прототипа состоит в сложности установки двух дополнительных ползунов, движущихся горизонтально и сопряженных с основными шатунами и коромыслами. Это связано с тем, что шарниры, соединяющие основные шатуны и коромысла, движутся по окружности.

Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании такого механизма, у которого имелось бы четыре выходных звена, движущихся горизонтально, два из которых соединялись бы с основными шатунами, при этом обеспечивалось бы парное смещение левых и правых ползунов в одном направлении.

Решение существующей проблемы заключается в том, что предложен распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями, включающий стойку, с установленным на ней двойным кривошипом, соединенным с двумя основными шатунами, малые шатуны, соединенные с одного конца с коромыслами, с другого конца с ползунами, согласно изобретению механизм снабжен двумя дополнительными кинематическими цепями, каждая из которых содержит дополнительные малый шатун и ползун, причем дополнительные малый шатун и ползун, а также основной шатун сопряжены между собой во вращательные шарниры с общей осью вращения, а дополнительный ползун образует поступательную пару со стойкой, при этом коромысла с обоих концов сопряжены с дополнительными малыми шатунами посредством вращательных шарниров, а оси вращений коромысел совмещены в одной точке.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в том, что механизм реализует горизонтальное смещение четырех выходных звеньев на равные расстояния, а также с равными скоростями и ускорениями, причем левые и правые выходные звенья имеют возможность смещения в одном направлении.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом, где показана кинематическая схема распределительного механизма с четырьмя выходными звеньями.

Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями состоит из стойки 1, двойного кривошипа 2, основных шатунов 3, малых шатунов 4, коромысел 5 и ползунов 6. Все кинематические пары в механизме, кроме пар звеньев 6-1, выполнены вращательными. Пары звеньев 6-1 выполнены поступательными. Механизм обладает одной степенью подвижности, в нем для получения заданных движений ползунов 6 требуется задание единственного входного движения, а именно, вращения кривошипа 2.

Распределительный механизм работает следующим образом. При вращении кривошипа 2, движение передается на основные шатуны 3, которые приводят в движение верхние ползуны 6. Одновременно с этим, движение передается на верхние малые шатуны 4, которые приводят в движение коромысла 5, а далее и нижние малые шатуны 3, передающие движение нижним ползунам 6. Смещения ползунов 6 определяются соотношением длины звеньев механизма. Например, для смещения ползунов 6 на равные расстояния необходимо обеспечить равенство длин следующих звеньев: ОВ=ОЕ, BC=EF, DC=FG=IJ=LK, DH=HK=GH=HI.

Применение предлагаемого механизма целесообразно в системах поршневых машин и двигателей, в распределительных устройствах, в счетных механизмах, а также в устройствах для обработки деталей машин.

Распределительный механизм с четырьмя выходными звеньями, включающий стойку, с установленным на ней двойным кривошипом, соединенным с двумя основными шатунами, малые шатуны, соединенные с одного конца с коромыслами, с другого конца с ползунами, отличающийся тем, что механизм снабжен двумя дополнительными кинематическими цепями, каждая из которых содержит дополнительные малый шатун и ползун, причем дополнительные малый шатун и ползун, а также основной шатун сопряжены между собой во вращательные шарниры с общей осью вращения, а дополнительный ползун образует поступательную пару со стойкой, при этом коромысла с обоих концов сопряжены с дополнительными малыми шатунами посредством вращательных шарниров, а оси вращений коромысел совмещены в одной точке.