Кулисно-рычажный механизм инверсионного преобразования

 

Изобретение относится к вычислительным устройствам с ручньм управлением и может быть использовано для кинематического анализа сферических механизмов. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за счет определения функциональной зависимости между углами выходных звеньев сферического механизма и его плоской модели. Механизм додержит коленчатый рычаг 1, кулису 2, О) с Фи&1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11) 718 A i (5D 4 т 06 С 3/00 1 /08

J е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3935673/24-24 (22) 22.07.85

1 (46) 23.04.87. Бюл. У 15 (71) Грузинский политехнический инсти" тут им. В.И.Ленина (72) Д.M.Óïëèñàøâèëè и Н.П.Джавахишвили (53) 681.3(088.8) (56) Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. М., Наука, т.2, 1974, с. 258, рис. 1166.

Авторское свидетельство СССР

У 1238107, кл. С 06 G 1/08, 1984. (54) КУЛИСНО-РЬИАЖНЫИ МЕХАНИЗМ ИНВЕР"

СИОННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительным устройствам с ручным управлением и может быть использовано для кинематического анализа сферических механизмов. Цель изобретения —расширение класса решаемых задач за счет определения функциональной зависимости между углами выходных звеньев сферического механизма и его плоской модели. Механизм содержит коленчатый рычаг 1, кулису 2, 1305718 ползуны 3, 4, б, 7, 9, 17, 18, 19, стержни 14, 16, рычаги 5, 10, телескопические стержни 8„13, 15, лимбы 11,,12. Для определения угла поворота выходного звена сферического механизма, соответствующего углу поворота выходного звена, на плоской модели устанавливают ползуны 19 и

17 на рычаге 1 и стержне 14 соответИзобретение относится к вычислительным устройствам с ручным управлением и может быть использовано для кинематического анализа.

Цель изобретения — расширение клас- 5 са решаемых задач за счет определения функциональной зависимости между углами выходных звеньев сферического механизма и его плоской модели.

На фиг. 1 изображен кулисно-рычажный механизм инверсионного преобразования, общий вид, на фиг. 2 пример определения функциональной эа 3 висимости между углами выходных звеньев сферического механизма и его плоской модели на фиг. 3 — четырехзвенный стержневой механизм ABCD c четырьмя вращательными нарами, Кулисно-рычажный механизм инвер- 20 сионного преобразования содержит коленчатый рычаг 1, кулису 2, связанную с его сторонами шарнирно при помощи второго и первого ползунов 3 и 4, первый рычаг 5, соединенный с кулисой 2, скользящей в третьем полэуне

6, входящем во вращательную пару с четвертым ползуном 7, второй телескопический стержень 8, соединенный с рычагом 5 при помощи шестого ползуна 9, второй рычаг 10, лимбы 11 и 12 первый телескопический стержень 13 первый стержень 14, третий телескопический стержень 15 и второй стержень

16. Телескопический стержень 13 одним 35 концом соединен шарнирно с серединой регулируемой по длине стороной коленчатого рычага 1, а другим концом при помощи пятого ползуна 17 - со стержнем 14 и стержнем 8, другой конец ко-. 40 торого соединен при помощи ползуна 9 ственно в центре выходного звена плос кой модели и выходного звена сферического механизма. Предварительно задают соответствующие значения длин стержней 8, 15 и одной из сторон рычага 1 равными соответственно радиусу выходного звена сферического меха- низма, выходного звена плоской модели и диаметру сферы. 3 ил. шарнирно с рычагом 5. Ползун 4 соеди нен жестко с рычагом 10, соединенным шарнирно лри помощи седьмого ползуна

18 с телескопическим стержнем 15, другим концом соединенным шарнирно с восьмым ползуном 19.

Работа кулисно-рычажного механизма инверсионного преобразования основана на следующих предпосылках.

Пусть для изображенного на фиг. 3 четырехзвенного стержневого механизма с .четырьмя вращательными парами, a — ведущее звено, а с — ведомое.Рассмотрим плоскую модель этого механизма. При построении плоской модели сферического механизма ввиду того, . что изображающая плоскость проходит параллельно плоскости ведущего звена, углы поворота сферического механизма и плоской модели соответствуют друг другу, Углу поворота ведущего звена на плоской модели соответствует определенный угол поворота ведомого звена, но углы поворота ведомого звена плоской модели и сферического механизма не равны. Для определения функциональной зависимости между этими углами необходимо использовать инверсионное преобразование.

На фиг, 2 отрезок NN является диаметром окружности, описанной точкой

f (С вьстодного звена, а отрезок М N ее инверсией. Допустим, углу поворота входного звена на плоской модели соответствует угол я выходного звена, но он не идентичен углу поворота выходного звена Q сферического механизма.

Для нахояСцения угла Ю иэ точки !

Р опускают перпендикуляр к оси Х.

Соединим точку Р с центром инверсии

3 1З057 на отрезке MN получим точку Р,, проведем перпендикуляр из точки Р, к MN до пересечения с окружностью, полученная точка Р является прообразом точки Р, а угол PON = Q явялется искомым углом. На основе этих построений создан предлагаемый механизм.

Кулисно-рычажный механизм инверсионного преобразования работает следующим образом. 10

Допустим, требуется определить угол поворота выходного звена сферического механизма, соответствующий углу поворота выходного звена на плоской модели. Для этого диаметр окружности выбирается в соответствии со сферой, на которой перемещается сферический механизм, и устанавливается при помощи регулируемой по длине стороны рычага 1. Длину стержня 15 20 устанавливают равной. радиусу выходно-. го звена плоской модели, а длину стержня 8 — равной радиусу выходного звена сферического механизма.

Диаметру выходного звена механизма, расположенного на сфере, соответствует отрезок MN центр которого— точка В, а точка С является центром

I выходного звена плоской модели (И N ) .

Для определения угла поворота выходного звена сферического механизма, соответствующего углу повЬрота выходного звена плоской модели, ползун 19 закрепляется на стержне 16 и устанавливается в точке С !

Ползун 17 закрепляется на телескопическом стержне 13 и устанавливается в центре выходного звена ЫИ, при этом положение стержня 14 совпадает с положением выходного звена MN. 10

Изменение угла NKP влечет поступательное перемещение полэуна 7 с помощью з акр епленног о на нем рычага

5 по стержню 14, который посредством кулисы 2 вызывает перемещение ползу- 45 на 4, закрепленного на рычаге 10, по стороне коленчатого рычага, а рычаг 10 изменяет положение телескопи ческого стержня 15. Тем самым получа18 4 ем искомый угол N С Р, соотьетствующий углу NKP.

Формула изобретения

Кулисно-рычажный механизм инверсионного пр еобр аэ ования, с одержащий коленчатый рычаг, кулису, соединенную шарнирно одним концом с первым полэуном, расположенным на первой стороне коленчатого рычага, к второй стороне которого шарнирно прикреплен второй ползун, расположенный на кулисе, вторая сторона коленчатого рычага выполнена регулируемой по длине и в середине ее одним концом шарнирно закреплен первый телескопический стержень, тр етий пол э ун, ра эмещенный на кулисе, и нервык лимб, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет опр еделения функциональной. зависимости между углами выходных звеньев сферического механизма и его плоской модели, он содержит второй и третий телескопические стержни, первый и второй стержни, с четвертого по восьмой ползуны, два рычага и второй лимб, причем на первом стержне расположены соответственно четвертый полэун, образующий вращательную пару с третьим ползуном, и пятый ползун, прикрепленный к другому концу первого телескопического стержня, четвертый и первый ползуны жестко прикреплены к одним концам соответственно первого и второго рычагов, на которых расположены соответственно шестой и седьмой полэуны, восьмой ползун расположен на первой стороне коленчатого рычага и жестко соединен с вторым стержнем, второй телескопический стержень шарнирно соединен концами с пятым и шестым ползунами, третий телескопический стержень шарнирно соединен концами с седьмым и восьмым ползунами, причем лимбы жестко прикреплены соответственно к первому телескопическому и к второму стержням.

1305718

Составитель И,Шелипова

Редактор В.Данко Техред В.Кадар Корректор А.Зимокосов

Заказ 1454/48 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул . Проектная, -4