Пространственный регулируемый рычажный механизм

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автоматах, рабочие органы которых совершают возвратные движения с остановкой в одном положении или более двух качательных движений. Цель изобретения - расширение кинематических возможностей путем обеспечения качательных движений ведомого звена. Пространственный регулируемый рычажный механизм содержит ведущий кривошип 1 и стойку 2, соединенные посредством вращательной пары 3, шатун 4, соединенный с ведущим кривошипом X с помощью сферической пары 5, и коромысло 6, связанное со стойкой 2 и шатуном 4 вращательной и сферической парами 7 и 8 соответственно. Двухповодковая группа механизма состоит из ведомого звена 9, связанного со стойкой посредством вращательной пары 10, и второго шатуна 11, связанного с ведомым звеном 9 при помощи сферической пары 12. Рычаг 13 образует со стойкой вращательную пару 14 и с вторым шатуном - сферическую пару 15. Вращательные пары 7 и 14 установлены СООСНО с возможностью ПОБОрота и фиксации относительно друг друга посредством устройства 16.Вращательное движение ведущего кривошипа 1 посредством шатуна 4, коромысла 6, рычага 13, второго отатуна 11 передается ведомому звену 9. При этом в зависимости от угла поворота рычага 13 oiносительно коромысла 6 ведомое звено 9 совершает либо возвратное движение с длительной остановкой в одном положении, либо два, четыре или шесть качательных движений без остановок. 5 ил. С в (Л со Q1 О5 со О5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО|.|ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) SU(iI) (50 4 F 16 Н 21/34 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/e .

44.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4013989/25-28 (22) 23.01.86 (46) 07.06.87. Бюл. Ф 21 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) P.Ï. Джавахян и 3.A. Акопджанян (53) 62 1.8.024.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 796574, кл. F 16 Н 21/34, 1978 ° (54) ПРОСТРАНСТВЕННЪ|Й РЕГУЛИРУЕМЫЙ

РЪ|ЧАЖНЪ|Й МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автоматах, рабочие органы которых совершают возвратные движения с остановкой в одном положении или более двух качательных движений. Цель изобретения — расширение кинематических возможностей путем обеспечения качательных движений ведомого звена.

Пространственный регулируемый рычажный механизм содержит ведущий кривошип 1 и стойку 2, соединенные посредством вращательной пары 3, шатун

4, соединенный с ведущим кривошипом с помощью сферической пары 5, и коромысло 6, связанное со стойкой 2 и шатуном 4 вращательной и сферической парами 7 и 8 соответственно. Двухповодковая группа механизма состоит иэ ведомого звена 9, связанного со стойкой посредством вращательной пары 10, и второго шатуна 11, связанного с ведомым звеном 9 при помощи сферической пары 12. Рычаг 13 образует со стойкой вращательную пару 14 и с вторым шатуном — сферическую пару 15. Вращательные пары 7 и 14 установлены соосно с воэможностью поьорота и фиксации относительно друг друга посредством устройства 16.Вращательное движение ведущего кривошипа 1 посредством шатуна 4, коромысла 6, рычага 13, второго шатуна

11 передается ведомому звену 9. При этом в зависимости от угла поворота рычага 13 оч носительно коромысла 6 ведомое звено 9 совершает либо возвратное движение с длительной ос1ановкой в одном положении, либо два, четыре или шесть качательных движений без остановок. 5 ил.

1315696

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автоматах, рабочие органы которых за один оборот ведомого звена совершают возвратные движения с остановкой в одном из положений или же более двух возвратно-качательных движений (ходов).

Цель изобретения — расширение кинематических возможностей механизма путем обеспечения как движения ведомого звена с остановками, так и двух, четырех или шести возвратно-качательных движений (ходов) ведомого звена без остановок.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема механизма; на фиг. 2 кинематическая схема устройства для изменения и фиксации угла между рычагом и коромыслом; на фиг. 3 — схема к определению угла между рычагом и коромыслом при движении ведомого звена с остановками в одном, например во внутреннем, крайнем положении; на фиг. 4 — схема к определению количества ходов ведомого звена, на фиг. 5 — графики реализуемых механизмов функций положений ведомого звена °

Пространственный регулируемый рычажный механизм содержит пространственный четырехзвенник, включающий ведущий кривошип 1 и стойку 2, соединенные с помощью вращательной пары

3, шатун 4, соединенный с ведущим кривошипом с помощью сферической пары 5, и коромысло 6, образующее со стойкой и шатуном соответственно вращательную и сферическую пары 7 и 8, и двухповодковую группу, включающую ведомое звено 9, образующее со стойкой вращательную пару 10, и второй шатун 11, образующий с ведомьм звеном сферическую пару 12, а также рычаг 13, образующий со стойкой и вторым шатуном соответственно вращательную и сферическую пары 14 и 15.

Вращательные пары 7 и 14 установлены соосно, а изменение угла компоновки (т.е. угла между коромыслом

6 и рычагом 13, измеренного в плоскости, перпендикулярной к оси AB ux вращения) осуществляется устройством

16 для изменения и фиксации значения угла компоновки, которое содержит червяк 17 (фиг.2), установленный на коромысле 6 с воэможностью вращения, и взаимодействующее с ним червячное колесо 18, жестко связанное с рычагом 13, т.е. механизм представляет собой шестиэвенник, состоящий из двух последовательно соединенных

1О

20

25 пространственных четырехэвенников типа В CCB ( — вращательная пара, С вЂ” сферическая пара).

На схемах приняты следующие обо-начения

ОХ, CD u EF — оси перпендикулярные осям вращательных пар, углы поворота ведущего кривошипа 1 и ведомого звена 9, отсчитываемые от осей, параллельных оси ОХ; углы, координирующие положение коромысла 6 и рычага 13 относительно осей, параллельных оси ОХ; (з,, — углы, координирующие внутренние крайние положения коромысла 6 и ведомого звена 9 шестизвенника; угловая координата рычага

13, соответствующая внутреннему крайнему положению ведомого звена 9 отдельно взятого второго четырехзвенника при полном оборо30 те рычага 13; йР— угол поворота рычага 13 и коромысла 6, соответствующий требуемой приблзгкен— ной остановке ведмого эве35 на 9;

Л"1 — угол размаха ведомого звена 9 на участке приближенной остановки; угловая координата рычага

13, соответствующая внешнему крайнему положению ведомого звена 9 отдельно взятого второго четырехзвенника при полном оборо45 те рычага 13 угол, координирующий внешнее крайнее положение Ко ромысла 6.

"1еханизм работает следующим обра50 зом °

Вращение ведущего кривошииа 1 с помощью шатуна 4 преобразуется в воз— вратно-качательное двоение коромысла

6 и жестко фиксированного относитель55 но него (посредством устройства 16) рычага 13. Качательное движение рычага 13 посредством второго шатуна

11 преобразуется в возвратно-кача3 131569 тельное движение ведомого звена 9.

Характер движения ведомого звена 9 зависит от величины угла P . Изменение значения угла Р осуществляется с помощью устройства 16 путем по5 ворота, например, ручкой (не показана) червяка 17, а, следовательно, и червячного колеса 18 и жестко свя"занного с ним рычага 13 относительно коромысла 6. В процессе работы меха- fo ниэма коромысло 6, червяк 17 и рычаг 13 устройства перемещаются совместно, что и обеспечивает неизменность угла Р

Движение ведомого звена с прибли- 15 женной длительной остановкой в механизме можно получить путем совмещения крайних положений составляющих его кривошипно-коромысловых четырехзвенников. Для указанных четырехэвен-20 ,ников в крайних положениях выходного звена шатун, кривошип и ось его вращения находятся в одной плоскости, т.е. в крайних положениях проекция шатуна на плоскость движения криво- 25 шипа является продолжением кривошипа (внешнее крайнее положение) или накладывается на кривошип (внутреннее крайнее положение). Сочетая одно из двух крайних положений первого четырехзвенника с одним из двух крайних положений второго четырехзвенника, можно получить четыре различных варианта шестиэвенников, в которых ведомое звено 9 совершает возвратно-поступательное движение с приближенной длительной остановкой в одном из его крайних положений.

ЬР г

Ь P

p=-P -(„

30 г) внешнее краинее положение первого четырехэвенника сочетается с внешним крайним положением второго четырехзвенника

ЬУ (3- Р -g,-—

Положения коромысла 6, рычага 13 4О и ведомого звена 9 схематично показаны на фиг. 3 (для наглядности плоскости их движения, также как и оси CD u

EF совмещены) при сочетании внутренних крайних положений обоих четы- 45 рехзвенников. При этом движение ведомого звена 9 с приближенной длительной остановкой во внутреннем крайнем положении получается, если угол выбирают так, что, когда коромысло 6 находится в своем внутреннем крайнем положении Я,, рычаг 13 отклонен от положения У, на величину

ЬФ/2. Диаграмма перемещения ведомого звена в этом случае имеет соответствующий вид (фиг. 5б) где через(р, v(p обозначены угловые координаты

2 ведущего кривошипа 1, соответствующие внутреннему и внешнему крайним

6 4 положениям коромысла 6, а через угол, координирующий внешнее крайнее положение ведомого звена 9 шестизвенника.

Значения угла компоновки Р для различных сочетаний крайних положений четырехзвенников определяются по следующим зависимостям: а) внутреннее крайнее положение первого четырехзвенника сочетается с внутренним крайним положением второго четырехзвенника (фиг.3)

ЬР

4 1+ 2 б) внутреннее крайнее положение первого четырехзвенника сочетается с внешним крайним положением второго четырехзвенника в) внешнее крайнее положение первого четырехзвенника сочетается с внутренним крайним положением второI го четырехзвенника

Причем при вариантах (а) и (в) можно получить приближенную длительную остановку ведомого звена 9 в его внутреннем крайнем положении, а при вариантах (б) и (r) — в его внешнем крайнем положении, Особенностью механизма является воэможность изменения угла Р компоновки рычага 13 относительно коромысла 6 в области О а 360 . При этом помимо движения ведомого звена 9 с приближенной остановкой могут быть реализованы и его движения с различным числом ходов.

Для установления областей изменения угла P, соответствующих двум, четырем или шести ходам ведомого звена, необходимо чтобы угловой размах (коромысла 6 не превышал значение меньшего из фазовых углов Р рычага

13, полученного прн его полном обороте, т.е. чтобы (с Ф . При этом

315696 6 ведомого звена 9 с двумя ходами и мгновенными остановками в крайних положениях, (фиг.5а) движение с длительной остановкой на участке Ьср (фиг.5), движение с четырьмя ходами (фиг.5в), движение с шестью ходами (фиг.5г) и движение с двумя длительными остановками в крайних положениях (фиг.5д). !

О Предлагаемое конструктивное выполнение пространственного регулируемого рычажного механизма позволяет реализовать движение ведомого звена с длительной остановкой или движе15 ние без остановок, но с двумя или шестью ходами. если рычаг 13 при своем качании на ,ходится только вне области «"., то

@,) Р с Ч, — О + 2 и .

Для получения воэвратйого движения ведомого звена с четырьмя ходами также возможны два случая (фиг.4б): угловой размах рычага 13 включает свое крайнее положение, определяемое углом Р,, тогда

Р, - гг -. 3 -, - г, угловой размах рычага 13 включает свое крайнее положение, определяемое углом ф, тогда 20 г «г / » г +г

В случае, если угловой размах у коромысла 6 превышает значение меньшего из фазовых углов Ф рычага 13, полученного при его полном обороте, 25 т.е. когда (Ч, угол )3 выбран так, что угловой размах рычага 13 включает область Р то ведомое звено 9 механизма совершает возвратное движение с шестью ходами (фиг.4в). Это ус- 30 ловие имеет вид Р, 4 <

В этом случае, если угловой размах 4 коромысла 6 превышает значение меньшего из фазовых углов Ф рычага

13 на малую величину, то механизм реализовывает возвратное движение ведомого звена 9 с двумя длительными остановками в его крайних положениях.

На приведенных графиках реализуемых функций положения пространственным регулируемым рычажным механизмом (фиг.5) представлены случаи движения

Puz. 2 возможны два варианта получения возвратного движения ведомого звена с двумя ходами (фиг.4а): если рычаг 13 при своем качании находится только внутри области ч то

Формула изобретения

Пространственный регулируемый рычажный механизм, содержащий стойку, связанный с ней посредством вращательной пары ведущий кривошип, шатун, связанное с ним посредством сферической пары коромысло, двухповодковую группу, включающую второй шатун и связанное с ним посредством сферической пары ведомое звено, уставовленное на стойке с возможностью вращения, и рычаг с вращательной парой на одном конце., связанный дру".èì концом с вторым шатуном посредством сферической пары, о т л и ч аю шийся тем, что, с цель расширения кинематических возможностей путем обеспечения качательных движений ведомого звена, ведущий кривошип связан с первым шатуном посредством сферической пары, а коромысло со стойкой связаны между собой посредством вращательной пары, соосно которой с возможностью поворота и фиксации относительно нее установлена вращательная пара рычага.

1315б9 а) гл .:о. ип тепь А. Жук т рс I .1 о анин

Редактор М. Бпа на р

Крректор М. Шаропп1

Заказ 2335/37 . .р .к Б11

В11КП111 I îñ,i: р: т: ..н . с комитета (:(,СР

IJ.",.реп ч .1 и - рс "с пи и О Гкр. t ии

113035„ Москва, " — 5 Рчушская н с, д. 4/

Подписное

Произнопстнен,:о †по;,,«1; ч l.:. r.редппиятие, . Ужгород, уп. Проектная. 4