Рычажный механизм с постоянным плечом силы

 

Изобретение относится к рычажным механизмам с постоянным плечом силы. Цель изобретения - снижение материалоемкости механизма за счет оптимальной формы рычага 3, криволинейное плечо 3 которого выполнено в форме эвольвенты окружности, радиус которой равен длине прямолинейного плеча 4 рычага 3. При повороте рычага 3 на угол о (О ( рад) тяга 6 скатывается на подшипниках 7 по криволинейному плечу 5, оставаясь при этом всегда на линии, удаленной от центра шарнира 2 на расстояние г. В силу этого момент, создаваемый грузом 8 на шарнире 2, остается постоянным независимо от угла поворота рычага 3. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1379528 (51) 4 F 16 Н 21/00, F u+

Ф тр р-, ;ц

1, i 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

» » || | й! ".К 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ- ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 4 118389/25-28 (22) 15.09,86 (46) 07.03.88. Бюл. У. 9 (71) Научно-исследовательский институт строительства и архитектуры Госстроя АрмССР (72) А.А. Пепанян (53) 621.836(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 688697, кл. F 04 В 47/00, 1979. (54) РЫЧАЖНЪ|И МЕХАНИЗМ С ПОСТОЯННЪ|М

ПЛЕЧОМ СИЛЫ (57) Изобретение относится к рычажным механизмам с постоянным плечом силы. Цель изобретения — снижение материалоемкости механизма за счет оптимальной формы рычага 3, криволинейное плечо 5 которого выполнено в форме эвольвенты окружности, радиус которой равен длине прямолинейного плеча 4 рычага 3 ° При повороте рычага 3 на угол Ы (О < e(с 2 рад) тяга 6 скатывается на подшипниках 7 по криволинейному плечу 5, оставаясь при этом всегда на линии, удаленной от центра шарнира 2 на расстояние

r. В силу этого момент, создаваемый грузом 8 на шарнире 2, остается постоянным независимо от угла поворота рычага 3. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1379528

15

20 уравнениями

Х = r (cosd+a(s in )

Y = r(sino -gcosd) Х = г(совЫ+с!sino);

Y r(sind acos ) Изобретение относится к машиностроению, а именно к рычажным груэоподъемным механизмам, и найдет применение, в частности, в нефтяных насосах- качалках, а также в других 5 устройствах, где требуется иметь постоянный изгибающий или крутящий момент при изменении положения рычага.

Цель изобретения — снижение материалоемкости механизма за счет выбора наиболее оптимальной формы рычага и повышения надежности„

На чертеже показана кинематическая схема механизма.

Механизм содержит стойку 1 и связанный с нею шарниром 2 рычаг 3, имеющий прямолинейное плечо 4 постоянной длины r и криволинейное плечо 5, выполненное в форме эвольвенты окружности с радиусом r. Эвольвента определена параметрическими где Х,Y — абсцисса и ордината точек эвольвенты с прямоугольной системе координат, начало 30 которой совмещено с осью вращения рычага 3, а ось абсцисс совмещена с прямой, проходящей через ось вращения рычага и начальную точку эвольвенты;

r — длина прямолинейного плеча

4 рычага 3 или радиус окружности, очертания эвольвенты которой имеет криво- 40 линейное плечо 5 рычага 3, М вЂ” текущее значение угла поворота рычага 3 (О 4 a(2), рад.

На рычаге 3 установлена тяга 6, 45 на одном конце которой размещены подшипники 7 качения, обеспечивающие воэможность перемещения тяги 6 вдоль рычага 3. На другом конце тяги 6 закреплен уравновешивающий груз 8, создающий силу P.

Механизм работает следующим образом, Исходное положение рычага 3 показано сплошными линиями ° Or J«n Р в точке О шарнира 2 возникает момент

М,.„ = Р r, который может быть испольэ пан в различных целях в зависим о от назначения установки.

Иэ известного свойства эвольвенты

1 а именно, что нормаль в любой ее точке является касательной к эволюте, т.е. к окружности с радиусом, равным г, следует, что ось действия силы P на конце прямолинейного плеча 4 рычага 3 в его исходном положении является единой нормалью для всех точек криволинейного плеча 5 в процессе поворота рычага 3 на произвольный угол Ы . Отсюда получаем, что касательные всех точек пересечения криволинейного плеча (эвольвенты) 5 с осью действия силы P параллельны друг другу и оси абсцисс (ОХ), принятой выше прямоугольной системы координат. Это, исходя из известных положений, соответствует условию экстремума (в данном случае минимума) функции — эвольвенты, В силу описанных свойств эвольвенты при повороте рычага 3 на угол (это положение показано пунктиром) груз 8, подвешенный на тяге 6 с подшипником 7 качения на конце, скатывается вдоль криволинейного плеча 5 (кривой ВС) с очертанием эвольвенты, занимая при этом наинизшие положения, совпадающие с точками минимума эвольвенты в данном положении. Изгибающий момент относительно точки О при этом останется постоянным

М = М = P r = const формула изобретения I, Рычажный механизм с постоянным плечом силы, содержащий стойку, шарнирно связанный с нею рычаг с прямолинейным плечом постоянной длины и сопряженным с ним криволинейным плечом, тягу, установленную на рычаге с возможноСтью перемещения вдоль него, и закрепленный на ее другом конце уравновешивающий груз, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью снижения материалоемкости, криволинейное плечо рычага выполнено в форме эвольвенты, радиус которой равен длине прямолинейного плеча рычага, а эвольвента определена параметрическими уравнениями

1379528 ча рычага, мм;

e — текущее значение угла поворота рычага(0 2),рад.

Составитель В.Савицкий

Редактор Л.Лангазо Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Заказ 962/37

Тирах 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ухгород, ул. Проектная, 4 где Х,Y — - абсцисса и ордината точек эвопьвенты в прямоугольной системе координат, начало которой совмещено с осью вращения рычага, а ось абсцисс совмещена с прямой, проходящей через ось вращения рычага и начальную точку звольвенты, r — длина прямолинейного пле5

2, Механизм по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надехности, на конце тяги, предназначенном для взаимодействия с рычагом, установлены подшипники качения,