Уравновешивающий механизм

СОЮЗ СОВЕТСНИХннднннсдд 69 01) За 1 Г 16 Г 15 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯн датссснснт ссндстссдстст ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТЖ(71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт подшипниковой проьыпленности (72) В,И. Колотенков(54) (57) УРАВНОВЕШИВАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ,содержащий корпус, размещенные в немвал с кривошипом и упругий элемент,взаимодействующий с ним, о т л и .ч аю щ и й с я тем, что, с целью увеличения точности уравновешивания, онснабжен двумя взаимно перпендикулярно закрепленными на корпусе направляющими с размещенными в них двумя кулисами, взаимодействующими с кривошипом, и дополнительным упругим элементом, а каждый упругий элемент размещен на соответствующей кулисе, причемоба упругих элемента выполнены с одинаковой жесткостью,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в роботах, манипуляторах, имитаторах пониженной гравитации для статического уравновешивания масс относительно осей их вращения.Известен уравновешивающий механизм имитатора пониженной гравитации, содержащий корпус, размещенные в нем вал с профилированным блоком и упру гий элемеют, взаимодействующий с профилированным блоком посредством троса, за счет которых и производится уравновешивание звеньев имитатора с грузом 111, 15Недостатком такого механизма является невысокая точность уравновешивания из-за наличия тросов и профилированньж блоков, кривизну профиля которьж выполнить точно по заданному 20 закону практически нЕвозможно.Наиболее близким к изобретению техническим решением является уравновешивающий механизм, содержащий корпус, размещенные в нем вал с кри вошипом и упругий элемент (пружину), взаимодействующий сним 2.Недостатком известного механизма является лишь частичное уравновешивание, так как моменты, создаваемые З 0 на оси с помощью кривошипа и пружины, и моменты неуравновешенных частей манипулятора с грузом изменяются при повороте оси по различным законам.Цель изобретения - повышение точ- З 5 ности уравновешивания.Укаэанная цель достигается тем, что уравновешивающий механизм, содержащий корпус, размещенные в нем вал с кривошипом и упругий элемент, вза имодействующий с ним, снабжен взаимно перпендикулярно закрепленными на корпусе двумя направляющими с размещенными в них двумя кулисами, взаимодействующими с кривошипом, и дополнительным упругим элементом, а каждый упругий элемент размещен на соответствующей кулисе, причем оба упругих элемента выполнены с одинаковой жесткостью.50На фиг. 1 изображена кинематическая схема уравновешивающего механизма; на фиг. 2 - схема действия уравновешивающих сил.Уравновешивающий механизм содер жит корпус 1, в котором установлен на подшипниках вал 2 с кривошипом Э и рычагом 4 уравновешиваемого груза Я. Во взаимно перпендикулярных направляющих 5 и 6 корпуса 1 установлены с возможностью осевого перемеще.ния прямолинейные кулисы 7 и 8, подпружиненные в осевом направлении при помощи упругих элементов (пружин) 9 и 10.В положении, показанном на фиг,2, когда одна из направляющих перпендикулярна кривошипу, а другая - параллельна ему, создаваемые пружинами усилия Г и Р условно названы исход 1ными, причем пружина, вектор усилия которой обозначен символом Р 1, названа рабочей пружиной, а пружина с в ктором Р - компенсирующей.Уравновешивающий механизм работает следующим образом.Если исходное усилие Г компенсирующей пружины задать равным Р = сг, где с - коэффициент пропорциональности, характеризующий жесткость пружины; г - длина кривошипа, т.е, сжать пружину на длину криво- шипа, а исходное усилие Г 1 рабочейМ д пружины задать равным Р = лу где М- максимальная величина неуравновешенного момента, создаваемого рычагом 4 с грузом Я, то в результате взаимодействия усилий пружин 9 и 10 с кривошипом 3 на оси вала 2 возникает момент . М , изменяющийся строго пропорционально синусу угла поворота оси, который полностью уравновесит момент М, создаваемый около этой оси неуравновешенной массой Я совместно с рычагом 4 и изменяющийся при повороте оси по тому же закону.В данном механизме амплитуда уравновешивающего моментаМ д = = Мбудет полностью определяться только исходным усилием Г рабочей пружины (при ь. = 90 ) в то время, как исходное усилие Р компенсирующей пружины остается неизменным для всего диапазона амплитуд М уравновешиваемых моментов. Таким образом, настройка и перенастройка уравновешивающего механизма является простой операцией. Так, например, при наличии в механизме винтовой пары, находящейся во взаимодействии с рабочей пружиной, вся настройка механизма заключается в постепенном изменении исходного усилия Р рабочей пружины за счет ееСоставитель А. МатвеевРедактор Н. Джуган Техред М.Надь Корректор А. Об Заказ 67 аж 9стве брет1 Жодписное 53/24 ТирВНИИПИ ГосУдаРпо делам изо13035, Москва,ного комитета С ий н открытийРаушская наб.,Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1 14829 4 поджатия винтом до того момента, при , Предлагаемый уравновешивающий мекотором момент М, создаваемый ханизм позволяет кроме увеличения рычагом 4 с неуравновешенной массой точности уравновешивания существеня, будет полностью уравновешен мо- но упростить конструкцию и процесс ментом, создаваемым усилием Г рабо перенастройки механизма (без замены чей пружины. деталей).