Шарнирно-рычажной механизм

О П И С А Н И Е(111 б 82701 Союз Советских Социалистических Республик(088.8) по делам изобретений и открытий(54) ШАРНИРНО-РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ Изобретение относится к области машиностроения, а именно к шарнирно-рычажным механизмам, обеспечивающим преобразованис вращательного движения ведущего звена в поступательное движение сво бодной вершины ведомого звена в одной плоскости.Известны шарнирно-рычажные механизмы, содержащие неподвижную раму с двумя расположенными одна над другой опо рами, поворотными вокруг двух осей координат, с установленным в верхней опоре кривошипом, длина которого равна расстояни:о между опорами. Кривошип соединен аналогичной опорой с первой из двух 15 шарнирных вершин ведомой кинематической цепи, состоящей из восьми равновеликих стержней, четырех равновеликих рычагов и двух распорных стержней, шарнирно соединенных с ведущей и ведомой вер шинами, а также с нияней опорой механизма. Вторая шарнирная вершина механизма свободна и является ведомым звеном 11.Недостатком данного механизма являет ся неуравновешенность его ведомой кинематической цепи, центр тяжести которой при повороте смещается по вертикали, что не позволяет свободной вершине ведомой кинематической цепи занимать безразлич ное положение при се перемещении в плоскости.Целью настоящего изобретения является уравновешивание ведомой кпнематпческой цепи и ограничение перемещения се свободной шарнирной вершины в заданных пределах путем торможения.Для этого предлагаемый механизм снабжен уравновешивающим устройством, выполненным в виде шарнирно укрепленного на нижней опоре цилиндра, внутри которого установлена тормозная пружина, одна сторона которой опирается на буртик цилиндра в нижней его части, а другая сторона - на накидную гайку пустотелого штока, размещенного соосно цилиндру внутри тормозной пружины. В пустотелом штоке расположена вторая пружина уравновешивания с заданным предварительным поджатием. Одна сторона пружины опирается на нижний внутренний буртик пустотелого штока, а другая - на шайбу, удерживаемую гайкой на тяге с проушиной, расположенной внутри пружины уравневешивания с возможностью соосного перемещения относительно пустотелого штока. Тяга с проушиной соединена через систему рычагов и тросов с шарниром ведомой вершины шарнирно-рычажного механизма и снабжена площадкой для ограничения есхода в пустотелом штоке на заданную величину.Система рычагов уравновешивающего устройства выполнена в виде соединенного с пустотелым штоком кронштейна, на оси 5 которого под заданным углом друг к другу установлены два двуплечих рычага симметрично продольной оси уравновешивающего механизма, На рычагах установлены кулачки с проточками. Внутренние плечи 10 рычагов соединены тросом, проходящим через ролик, установленный в проушине тяги, причем трос расположен в соответствующих проточках кулачков, а внешние плечи рычагов шарнирно соединены тягами с 15 ведомой вершиной шарнирно-рычажного механизма.На фиг. 1 представлен предлагаемый шарнирно-рычажный механизм; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1 (уравновсшива кпцее устройство) и разрез по Б - Б; на фиг. 3 - разрез В - В на фиг. 2 (цилиндр уравновешивающего устройства).Шарнирно-рычажный механизм содержит раму 1, на которой расположены две шар нирные опоры: верхняя 2 и нижняя 3.В верхней опоре 2 установлен кривоши4, соединенный шарнирно с ведущей вершиной 5 ведомой кинематической цепи, которая состоит из восьми равновеликих стержней 6, четырех равновеликих рычагов 7 и двух распорных стержней 8, которые шарнирно соединены в вершинах 9, ведущей вершине 5, ведомой вершине 10, а также в нижней опоре 3, 35На нижней опоре 3 при помощи скобы 11 и болта 12 шарнирно установлена крышка 13, с которой жестко скреплен цилиндр 14. Цилиндр 14 имеет буртик 15, на который опирается нижним торцом тормозная 40 пружина 16, а на ее верхний торец опирается накидная гайка 1, расположенная в верхней части пустотелого штока 18, размещенного внутри тормозной пружины 16.Предварительное поджатие тормозной 45 пружины 16 обеспечивается набором регулировочных прокладок 19. В пустотелом штоке 18 установлена тяга 20 с проушиной 21 и выполнен буртик 22, на который опирается нижний торец пружины уравнове шивания 23, а верхний ее торец опирается на шайбу 24, удерживаемую гайкой 25, обеспечивающей предварительное поджатие пружины 23.На буртик 22 опирается площадка 26, 55 укрсплснная на тяге 20, В нижней части пустотелого штока 18 закреплен кронштейн 27 с опорными площадками 28. В кронштейне 27 выполнена ось 29, на которой установлены два двуплечих рычага 30. 5 О Внутренние плечи рычагов 30 имеют оси 31 с укрепленным на них тросом 32, проходящим через ролик 33, установленный в проушине 21.На внешних плечах рычагов 30 установ лены кулачки 34 с проточками 35, в которых расположен трос 32. Внешние плечи рычагов 30 тягами 36 соединены с нроушиной 37, установленной на скобе 38, шарнирно соединенной с ведомой вершиной 10 механизма,Уравновешивание механизма производится следующим образом.При отклонении ведущего кривошипа 4 от вертикального положения ведомая вершина 10 начинает перемещаться из нейтрального положения, при этом происходит увеличение расстояния от нижней опоры 3 до ведомой вершины 10. Увеличение этого расстояния обеспечивается тем, что под действием тяг 36 происходит поворот двуплечих рычагов 30, что приводит к увеличению угла между ними. Под действием троса 32 происходит перемещение тяги 20 с проушиной 21, что обеспечивает деформацию пружины 23 уравновешивания.Тормозная пружина 16 не деформируется в этот период вследствие того, что усилие ее предварительного поджатия подбирается равным или несколько выше конечного усилия пружины уравновешивания, т. е. того усилия, которое возникает при ее деформации, соответств, ющей крайнему нижнему положению двуп;.ечих рычагов 30, когда они опираются на площадки 28 кронштейна 27.После этого вступает в действие тормозная пружина 16, жесткость которой подбирается выше жесткости пружины 23 уравновешивания. При перемещении всдомой шарнирной вершины 10 в зоне действия пружины 23 уравновешивания происходит увеличение угла , что обеспечивает увеличение плеча приложения усилий, действующих по направлению тяг относительно оси 29. Противодействующее же усилие, создаваемое пружиной 23, направлено по тросу 32, опирающемуся на проточки 35 кулачков 34, профиль которых и место расположения на внешних плечах рычагов 30 выбраны. таким образом, что по мере изменения угла Р обеспечивается преобразование усилия пружины 23 уравновешивания к усилию, необходимому для уравновешивания механизма,Выполнение уравновешивающего устройства в шарнирно-рычажном механизме обеспечивает статическое уравновешивание ведомой вершины в любой точке заданного диапазона перемещения,Формула изобретения1. Шарнирно-рычажный механизм, содержащий раму с двумя расположенными одна над другой шарнирными опорами, поворотными вокруг двух осей координат, с установленным в верхней опоре кривошипом, длина которого равна расстоянию между опорами, и соединенным аналогичной опорой с первой из двух шарнирных вершинФведомой кинематической цепи, состоящей из восьми равновеликих стержней, четырех равновеликих рычагов и двух распорных стержней, шарнирно соединенных с ведущей вершиной, ведомой вершиной и нижней опорой механизма, а вторая шарнирная вершина которой свободна, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уравновешивания ведомой кинсматической цепи и ограничения ее свободной шарнирной вершины в заданных пределах путем торможения, он снабжен уравновешивающим устройством, выполненным в виде шарнирно пристыкованного к нижней опоре цилиндра, внутри которого установлена тормозная пружина, одна сторона которой опирается на буртик нижнсго конца цилиндра, другая сторона - на накидную гайку пустотелого штока, размещенного соосно цилиндру внутри тормозной пружины, в пустотелом штоке установлена с предварительным поджатием тарированная пружина уравновешивания, у которой одна сторона опирается на нижний внутренний буртик пустотелого штока, другая - на шайбу, удерживаемую гайкой на тяге с проушиной, расположенной внутри пружины уравновешивания с возможностью 682701Ьсоосного перемещения относительно пусто телого штока, причем тяга с проушиной связана через систему рычагов и тросовавновешивающего устройства со свобод 5 ной шарнирной вершиной ведомой киныураватической цепи и снабжена площадкой, ограничивающей ход тяги в пустотелом штоке.2. Механизм по и. 1, отличающийся 10 тем, что система рычагов и тросов уравновешивающего устройства выполнена из пристыкованного к пустотелому штоку кронштейна с осью, на которой под углом установлены два двуплечих рычага, снабжен 1 д ных кулачками с проточками, внутренниенплечи рычагов связаны между собои тросом, проходящим через ролик, установленный в проушине упомянутой тяги, причем трос расположен в соответствующих про точках кулачков, внешние же плечи рычагов шарнирно связаны тягами со свободной шарнирной вершиной ведомой кинематической цепи.Источники информации,25 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР418650, кл. Р 16 Н 21/04, 1972.682701 оставитель А. ТерехинКорректоры: Л. Орлова и едактсипова аказ 1791/8 Изд.499 Тираж 1139 Подписное ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7 К, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2