Кривошипно-кулисный механизм с выстоями

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 629648 А 1 ц 5 Е 16 Н 21/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нический инсти ьство СССР1 Ь), 1988.УЛИСНЫЙ М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к кривошипнокулисным преобразователям вращательного движения в колебательное с остановками и может найти применение в различных автоматических устройствах, Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма за счет увеличения количества остановок, При вращении кривошипа 2 зэ один его оборот стержень 11 имеет три остановки (в двух крайних и среднем положениях), 1 ил.Изобретение относится к машиностроению. а именно к кривошипно-кулиснымпреобразователям вращательного движения и колебательное с остановками, инайдет применение в различных автоматических устройствах,Цель изобретения - расширение кинематических возможностей механизма засчет увеличения количества остановок,На чертеже показана кинематическаясхема механизма.Механизм содержит стойку 1, установленный на ней кривошип 2, кулису 3, камень4 которой шарнирно связан со стойкой 1, ишатун 5, шарнирно связанный одним концом с кривошипом 2, а другим концом - скулисой 3. На шарнирно связанных концахкулисы 3 и шатуна 5 закреплены два основных б и 7 и два дополнительных 8 и 9 упора.Упоры 8 и 9 замыкаются, когда кулиса 3 ишатун 5 располагаются вдоль одной прямой, а упоры 6 и 7 замыкаются, когдакулиса 3 и шатун 5 располагаются под углом180 О- у. На другом конце кулисы 3 закреплен упор 10, предназначенный для взаимодействия с камнем 4, с которым жесткосвязан стержень 11, На стойке 1 установлено также коромысло 12, а со стержнем 11одним концом шарнирно связана вторая кулиса 13, камень 14 которой шарнирно связан с коромыслом 12, На второй кулисе 13между ее камнем 14 и стержнем 11 установлен упругий элемент 15, замкнутый наупор 16,На стойке 1 установлены две пары вспомогательных упоров 17 18 и 19, 20, Упоры17 и 18 предназначены для взаимодействиясо стержнем 11, а упоры 19 и 20 - для взаимодействия с коромыслом 12. Ось К вращения коромысла 12 расположена набиссектрисе угла а качания стержней 11, аупоры 19 и 20 расположены симметричноотносительно этой биссектрисы так, что разность между углом, образованным прямыми, проходящими через ось К вращениякоромысла 12 и два крайних положенияшарнира Г, связывающего кулису 13 состержнем 11, и углом качания коромысла 12составляет 2 - 3, Угол а качания стержня 11определяется зависимостьюй =агсэп - ++ агсзи- ф (1-з 1 п1,ггде г - длина кривошипа;- расстояние между осями вращениякривошипа 2 и камня 4;у - угол поворота кривошипа 2, соответствующий второму выстою механизма 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Механизм работает следующим образом,В исходном положении механизм находится перед началом первого выстоя, когда конец кривошипа 2 находится в точке А 1, принадлежащей касательной к окружности вращения кривошипа, проведенной из центра шарнира О, связывающего камень 4 кулисы 3 со стойкой 1. В этот момент кулиса 3 и шатун 5 находятся на одной прямой, упоры 8 и 9 замкнуты, а упоры 6 и 7 разомкнуты и расположены под углом у.Угол Р поворота кривошипа 2 от положения.А 1 к положению Аг, соответствующий первому выстою стержня 11, определен зависимостью Р 1= агссоз(1-зпу ). Повороту стержня 11, а вместе с ним и камня 4 препятствует усилие сжатого упругого элемента 15, и кулиса 3 перемещается по камню 4, как ползун, до положения Вг. В этом положении упоры б и 7 смыкаются, шатун 5 и кулиса 3 образуют единое жесткое звено, и механизм начинает работать в режиме кривошипно-кулисного. Кулиса 3, преодолевая сопротивление пружины, поворачивает камень 4 со стержнем 11, а вторая кулиса 13 поворачивается вокруг шарнира О. Кривошип 2 приходит в положение А, а шарнир В - в положение Вз, лежащее на дуге окружности радиуса ОО. Упор 10 препятствует дальнейшему перемещению кулисы 3 по камню 4, и механизм работает дальше как кривошипно-коромысловый.При дальнейшем повороте кривошипа на угол у из положения Аз в положение А 4 кулиса 3 поворачивается вместе с камнем 4 вокруг шарнира О, кривошип 2 совмецается с шатуном 5, упоры б и 7 размыкаются, а упоры 8 и 9 снова замыкаются. От положения А 4 к положению А 5 (угол у) кривошип 2 поворачивается вместе с шатуном 5, который вращается вокруг шарнира В, В это время кулиса 3 и камень 4, а вместе с ними и стержень 11 остаются неподвижными, т.е. стержень 11 имеет второй выстой,В положении А 5 кривошипа 2 упоры 6 и 7 снова замыкаются, и механизм опять работает в режиме кулисного. В положении А 6, когда кривошип 2 перпендикулярен кулисе 3, стержень 11 достигает крайнего положения, совершив поворот на угол а, и замыкается на упор 17, В этом положении стержня 11 угол р между кулисой 13 и коромыслом 12 меньше 180 на 1-1,5 как было описано), поэтому под действием пружины 15 коромысло 12 резко поворачивается от упора 19 к упору 20, Теперь пружина 15 прижимает стержень 11 к упору 17 и препятствует его обратному повороту, поэтому при повороте5 1629648 Составитель В. СавицкийТехред М.Моргентал Корректор А. Осауленко Редактор М. Бланар Заказ 426 Тираж 388 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101а кривошипа 2 из положения А 6 в положение А 7(на уголрз =Р 1) стержень 11 имеет третий вы стой,В положении А 7 упоры 8 и 9 снова замыкаются, и при дальнейшем повороте криво- шипа 2 до положения А 1 кулиса 3 перемещается по камню 4 в обратном направлении, поворачивая его вокруг шарнира О в исходное положение, Вместе с камнем 4 поворачивается и стержень 11 от упора 17 к упору 18. В конце поворота стержня 11, в силу описанного соотношения углов между коромыслом 12 и второй кулисой 13, пружина 15 резко поворачивает коромысло 12 от упора 20 к упору 19 и прижимает стержень 11 к упору 18. Механизм занимает исходное положение, после чего цикл его работы продолжается. Формула изобретения Кривошипно-кулисный механизм с выстоями, содержащий стойку, установленный на ней кривошип, кулису, камень которой шарнирно связан со стойкой, шатун, шарнирно связанный одним концом с кривошипом, а другим - с кулисой, два упора, предназначенные для взаимодействия один с другим и закрепленные соответственно на шарнирно связанных концах шатуна и кулисы, третий упор, установленный на другом конце кулисы и предназначенный для взаимодействия с ее камнем, стержень, жестко связанный с камнем кулисы, упругий элемент для подпружинивания стержня и установленное на стойке коромысло, кинематически связанное со стержнем, при этом длина шатуна равна длине кривошипа, а длина кулисы равна сумме половины длины камня кулисы и расстояния между осями вращения кривошипа и камня кулисы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью расширения кинематических возможностей, кинематическая связь коромьсла со стержнем выполнена в виде второй кулисы, одним 5 концом шарнирно связанной со стержнем,камень которой шарнирно связан с коромыслом, упругий элемент установлен на второй кулисе между ее камнем и стержнем, ось вращения коромысла расположена 10 на биссектриссе угла качания стержня, амеханизм снабжен двумя дополнительными упорами, предназначенными для взаимодействия один с другим и закрепленными соответственно на шарнирно связанных 15 концах шатуна и кулисы противоположносоответствующим основным упорам, и двумя парами установленных на стойке вспомогательных упоров, первая из которых предназначена для взаимодействия со 20 стержнем, а вторая - с коромыслом, приэтом вспомогательные упоры второй пары расположены симметрично относительно биссектрисы угла качания стержня так, что разность между углом. образованным пря мыми, проходящими через ось вращения коромысла и два крайних положения оси шарнира, связывающего вторую кулису со стержнем, и углом качания коромысла составляет 2 - 3, а угол качания стержня вы бран иэ соотношенияга = агсз 1 п - +й+ агсзГп- (1-зюпу) ,35 где а - угол качания стержня;г - длина кривошипа;- расстояние между осями вращениякривошипа и камня первой кулисы;у - угол поворота кривошипа, соответст 40 вующий второму выстою механизма,