Уравновешенный шарнирный четырехзвенник

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для уравновешивания шарнирного четырехзвенника. Цель изобретения - уравновешивание шарнирного четырехзвенника при любой скорости вращения кривошипа. Это достигается за счет присоединения к четырехзвеннику механизма уравновешивания, состоящего из двух кулис и двух стержней. Параметры механизма выбираются по определенным зависимостям.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ И СТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 Н 21/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4847755/28 (22) 26.06.90 (46) 30.03.93. Бюл. ¹ 12 (71) Хабаровский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В.И»Доронин и А,В.Шульга (56) Авторское свидетельство СССР, № 757795, кл. F 16 F 15/26, 1978, (54) УРАВНОВЕШЕННЫЙ ШАРНИРНЫЙ

ЧЕТЫРЕХЗВЕННИК

Изобретение относится к уравновешиванию и может быть использовано для исключения вибраций, передающих на фундамент машинного агрегата от механизма шарнирного четырехзвенника, Целью изобретения является повышение качества уравновешивания.

На чертеже приведена схема шарнирного четырехзвенника с предлагаемым уравновешивающим приспособлением.

Шарнирный четырехзвенник состоит иэ кривошипа 1, шатуна 2, коромысла 3, стойки

4. Кривошип, шатун, коромысло соединены между собой шарнирами 9, 10. Кривошип и коромысло присоединены шарнирно к стойке в точках 11, 12.

Стержень 5 соединен с первой кулисой

7 шарниром 14 и с шатуном 2 — шарниром

13. Стержень 6 соединен со второй кулисой

8 шарниром 16 и с коромыслом 3 — шарниром 15, Параметры механизма определенц . зависимостями

l5= оз l6= d2: Sx1=0; Sx5=0;

Sx6 = 0i Sx j = 0l Sy7 = 0 SxS =" 0; $ув = 0;

m2+ S)1I1 + Sy3I3 + Sy5l5 +

+ d2I3: (m6+ m6)cos a2 = 0;

„„ЯЦ „„1805253 А1

2 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для уравновешивания шарнирного четырехэвенника.

Цель изобретения — уравновешивание шарнирного четырехзвенника при любой скорости вращения кривошипа. Это достигается за счет присоединения к четырехзвеннику механизма уравновешивания, состоящего иэ двух кулис и двух стержней, Параметры механизма выбираются по определенным зависимостям. 1 ил.

$у2 + о115 Sy5cos а1+ d21213 (п16 +

+ ms)cos a2+ 1213 . Sy3 = 0; . (1)

m5 + m7 Sy5l5 . 0; Sy6 + l6ms = 0;

J1-11Sy1 = 0;

$х2+ И5 Sy5sina1 = 0;

-1

$хз+ d2(m6+ ms)Sin а2 = 0;

)2+ 1 > 3 $уз+ d2 I5 Sy5+ I5Sy5+

2 -1 2 -1

-+ d2l2, l3 (m6+ m6)cos а2 J5 = 0;

J3- l3Sy3+ J7 (d2 - d2l3 cos а2)(m6+ ms)+ (р

+ 2 35- 2!2$у5- )6 I6 ms = 0;

2 где I1, 12, i3, l5, I6 — Длины СООтвЕтСтвунэЩих звеньев;

М

$х1, Sx2, $хз, Sx5, Sx6 Sx5, Sx6 статические моменты масс соответствующих Ql звеньев относительно продольных осей () этих звеньев;

Sy1, Sye. Sy3. Sye,.Sye, Sye, Sye — cTeTM le- ),» ские моменты масс соответствующих звень- . ев относительно поперечных осей этих звеньев;

J1, А, J3, А, А, J7 — моменты инерции масс соответствующих звеньев относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев;

m2, m5, m6, гп7, ms — массы соответствующих звеньев;

1805253

d1 — расстояние между шарнирами 9 и 13:

d2 — расстояние между шарнирами 12 и

15; бз — расстояние между шарнирами 10 и

13;

a1 — угол между прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 13, и прямой, и роходящей через центры шарниров 9 и 10. аг — угол между прямой, проходящей через центры шарниров 12 и 15, и прямой, проходящей через центры шарниров 12 и

10.

Кривошип 1 приводится во вращение двигателем, расположенным на общей с механизмом стойке (двигатель не изображен на схеме). Движение через шатун 2 передается на коромысло 3, совершающее вращательное движение вокруг шарнира 12, Посредством шарнирной связи 13 движение от шатуна 2 передается стержню 5 и первой кулисе 7; при этом кулиса 7 скользит вдоль коромысла 3; а стержень 5 совершает плоскопараллельное движение по закону Ъ =2 фз —.фг; где ф, j4, у4 — угловые ускорения соответствующих звеньев.

Посредством шарнирной связи 15 движение от коромысла 15 передается стержню

6 и второй кулисе 8, при этом кулиса 8 скользит вдоль стойки, а стержень 6 совершает плоскопараллельное движение по закону !!76 = P3 где фз, р6 — угловые ускорения соответствующих звеньев.

Наличие подобных зависимостей между угловыми ускорениями звеньев и соотношения масс, моментов инерций, длин, описываемых систем уравнений (1), обеспечит равенство нулю главного вектора и главного момента сил инерции. Следовательно, на стойку машинного агрегата не будут передаваться вибрации от механизма шарнирного . четырехзвенника.

Формула изобретения

Уравновешенный шарнирный четырехзвенник, содержащий кривошип, шатун, коромысло, стойку и механизм уравновешивания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества уравновешивания, механизм уравновешивания выполнен в виде двух кулис и двух стержней. один из которых шарнирно связан одним концом с шатуном, а другим — с первой кулисой, установленной на коромысле, а другой стержень шарнирно связан одним концом с коромыслом, а другим — c второй кулисой, установленной на стойке, параметры механизма определены зависимостями !

5 = d3i l6= d2; Sx1 = 0; Sx7= 0;

10 $у7=0; $х6=0;

m2 + S1I1f1 + $уЗ!3 + Sy5l5 +

+ бг!3 (mt+ ï18)созаг =О;

Sy2+l2f3 +41!5 $у5соз a1+ d2l2l3 (m7+

+ m8) cos а -— О, m5+ п16+$у5!5 =0;

J1 " !1$у1 = О

$хг+ d1l5 $у58!па1 =О;

$хэ + d2(m7 + m8)Sin Ф = О; !

2+ f2 lÇ !уз+ d1 !5 Sy5+ !5$у5+

+ d2l2 l3 (m7 + m8)cos аг - 35 = О, J3 - !3$уз + J 7+ (d2 - Фз cos аг)(п17+ ms) +

+2J5 2!5$у5 ./6 l6 m8 =О, где f1, f2, l3, l5, f6 — длины соответствующих звеньев, 25 Sx1 Sx2, $хэ Sx5 $х6 $х7 Sx8 С1атиче ские моменты масс соответствующих звеньев относительно продольных осей этих звеньев;

Sy1, Sy2, Sy3, Sy5, $у6, Sy7, Sys статиче-

30 ские моменты масс соответствующих звень.ев относительно по!1еречных осей этих звеньев;

J1 J2 J3, !5, J6; J7 — моменты инерции масс соответствующих звеньев относитель35 но точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев;

m2, m5, m6, m7, m8 массы соответствующих звеньев;

d1 — расстояние между шарнирами 9 и

13, d2 — расстояние между шарнирами 12 и

15;

d3 — расстояние. между шарнирамй 10 и

13;

a1 — угол между прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 13, и прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 10; a2 — угол между прямой, проходящей через центры шарниров 12 и 15, и прямой, проходящей через центры шарниров 12 и

10.

1805253

Составитель В.Доронин

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор З.Ходакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 932 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5