Устройство уравновешивания кривошипно-шатунного механизма

 

а у ффэЯАЯ рЩТ1,Е-ЖИД .Ф®М

О П И С А Н Ф "Е"

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 08.07.77- (21) 2494216/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 16 F 15/26

Государственный комитет

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 17.05.80 (53) УДК 621.827..2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) А вторы изобретения

Д. Е. Кропп, Ю. В. Янчевский, М. И. Касаткин, А. В. Шапошников, А. Н. Прудников и А. Я. Рызванович

Ярославский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, например, в импульсных вариаторах.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство уравновешивания кривошипно-шатунного механизма, содержащее кривошипный вал с противовесом и эксцентриком, установленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик, шатун, подвижно установленный на эксцентрике, дополнитель.ный противовес, установленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала, и механизм поворота и фиксации внешнего эксцентрика (1).

Недостатком этого устройства является относительно небольшие технологические возможности вследствие отсутствия кинематической связи внешнего эксцентрика с противовесом.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено жестко связанным с внешним эксцентриком поводком, а на дополнительном противовесе выполнен радиальный паз, взаимодействующий с поводком.

На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2— схема сил и моментов инерции.

Устройство содержит кривошипный вал

1 с противовесом 2 и эксцентриком 3, установленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик 4, который с эксцентриком 3 образует регулируемый по длине кривошип, шатун 5, подвижно установленный на эксцентрике 3. Оно также содержит дополнительный противовес 6, установ10. ленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала 1 и, механизм поворота и фиксации (на фигурах не показан) внешнего эксцентрика 4.

Устройство снабжено жестко связанным с внешним эксцентриком 4 поводком 7, а на дополнительном противовесе 6 выполнен радиальный паз 8, взаимодействующий с поводком 7.

Дисбаланс дополнительного противовеса щ 6 равен дисбалансу противовеса 2 и совпадает с ним по направлению при максимальном радиусе кривошипа, при этом их центры тяжести совпадают и проходят через ось О.

На противовесе 6 также нарезана шестерня, 734462 которая входит в зацепление с зубьями шестерни регулировочного механизма.

Кривошипный вал имеет ось О ь его эксцентрик — ось О, внешний эксцентрик— ось О .

Устройство уравновешивания кривошипно- s шатунного механизма работает следующим образом.

При вращении кривошипного вала центробежная сила дополнительного противовеса 6 равна центробежной силе неподвижных масс, а сумма центробежных сил от всех противовесов равна центробежной силе от приведенных масс на кривошипном валу 1 нри максимальном радиусе кривошипа.

Когда кривошип имеет максимальный радиус, центр тяжести приведенных масс находится в точке Оз (см. фиг. 2) . Центробежная сила от этих масс равна значению

F; и направлена, как показано на фиг. 2.

При этом центробежная сила от масс неподвижного противовеса 2 равна Q, а центробежная сила от подвижного дополнительно- Ro го противовеса 6 — P6. Силы Q и Р в этом положении имеют одинаковое направление, а равнодействующая этих сил равна Кв, которая полностью уравновешивает силу Fs.

При регулировании радиуса кривошипа, осуществляемому через шестерню на подвижном дополнительном противовесе 6, внешний эксцентрик 4 (и его центр Оз) при помощи поводка 7 вращается вокруг точки Ози таким образом точка Оз описывает окружность с центром в точке Оз. Общий радиус зф кривошипа изменяется от значения Оь Оз до нуля, следовательно, и величина центробежной силы F меняется пропорционально величине радиуса кривошипа и имеет последовательно направления Fs, F»...F>, О, т.е. годограф силы описывается окружностью с центром в точке Оз.

При этом направление силы Q по отношению к кривошипному валу 1 (к центру 01) все время остается постоянным, а направление силы P в процессе регулирования 4О меняется и вращение ее происходит вокруг точки О ь Но равнодействующая постоянной силы (,) и переменной силы Р всегда равна по величине и обратна по направлению силе

F, т.е. Rs=Fs, К»=F» и так далее.

Таким образом, кривошипный вал полностью уравновешен при любом значении радиуса кривошипа. Благодаря симметричному расположению противовесов относительно кривошипы, механизм уравновешен не только от сил инерции, но и от моментов сил инерции.

Возможность одновременной регулировки радиуса кривошипа с автоматическим изменением суммарного дисбаланса противовеса и дополнительного противовеса во время вращения кривошипного вала расширяет технологические возможности устройства, например, для уравновешивания кривошипного вала с несколькими кривошипами.

Формула изобретения

Устройство уравновешивания кривошипно-шатунного механизма, содержащее кривошипный вал с противовесом и эксцентриком, установленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик. шатун, Iloj,вижно установленный на эксцентрике, дополнительный противовес, установленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала, и механизм поворота и фиксации внешнего эксцентрика, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено жестко связанным с внешним эксцентриком поводком, а на дополнительном противовесе цыполнен радиальный паз, взаимодействующий с поводком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 173560, кл. F 16 F 15/20, 1965 (прототип).

734462

0f

02

Составитель В. Быстрый

Редактор Н. Аристова Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши

Заказ 2151/44 Тираж 1095 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и