CS211754B1

CS211754B1 - A method of shock absorption in lever mechanisms

Info

Publication number: CS211754B1
Application number: CS517679A
Authority: CS
Inventors: Peter Solek
Original assignee: Peter Solek
Priority date: 1979-07-25
Filing date: 1979-07-25
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Účelom vynálezu je tlmenie rázov v klboch pákových mechanizmov, a tým zmenšenie hlučnosti zariadení a opotrebovávania klbov a zvýšenie trvanlivosti mechanizmov . Uvedený účel sa dosahuje sposobom tlmenia rázov v klboch, ktorý sa vyznačuje tým, že sa v miestach klbov pákový mechanizmus napruží v smere priečnom na směr pohybu klbov . Spósob tlmenia rázov podlá vynálezu je výhodné použít najma pre rychloběžné pákové mechanizmy, napr. u.textilných strojov, v meracej technike, regulačnej technike a pod.The purpose of the invention is to dampen shocks in the joints of lever mechanisms, thereby reducing the noise of the devices and wear of the joints and increasing the durability of the mechanisms. The stated purpose is achieved by a method of dampening shocks in the joints, which is characterized in that the lever mechanism is spring-loaded in the direction transverse to the direction of movement of the joints at the joints. The method of dampening shocks according to the invention is advantageously used especially for high-speed lever mechanisms, e.g. in textile machines, in measuring technology, control technology, etc.

Description

Vynález sa týká sposobu tlmenia rázov v kfboch pákových mechanizmov.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of shock absorption in joints of lever mechanisms.

Problematika tlmenia rázov je v súčasnosti riešená dvomi spósobmi.The issue of shock absorption is currently addressed in two ways.

Prvý sposob v podstatě spočívá vo vytváraní tlmiaceho účinku pomocou přídavných pružných elementov, ktorých vyhotovenie závisí na charaktere procesu tlmenia, Pružné elementy tvoria lineárně alebo nelineárně pružiny. Tieto sú pripájané v kíboch takým sposobom, že nositelky sil, vznikajúcich v dósledku týchto pružných elementov, sú zhodné so smermi rychlostí pohybujúcich sa hmót . Tento sposob tlmenia nevylučuje rázy, iba ich do určitej miery tlmí.The first method consists essentially in producing a damping effect by means of additional elastic elements, the design of which depends on the nature of the damping process. The elastic elements form linear or non-linear springs. These are connected in joints in such a way that the carriers of the forces resulting from these elastic elements are coincident with the directions of speed of the moving masses. This way of damping does not exclude shocks, only damps them to some extent.

Tlraiace sily sú velmi velké, čím sa zvyšuje odpor proti pohybu mechnizmu a je potřebný velký přídavný příkon na pohon mechanizmu.The pulling forces are very high, which increases the resistance to the movement of the mechanism and requires a large additional power to drive the mechanism.

Druhý spdsob tlmenia spočívá vo využívaní vazbových prvkov, pričom sa využívajú javy, ktoré v dósledku vázieb v;nikajú, napr. trenie.The second way of damping is by using coupling elements, using phenomena that break down due to linkages, e.g. friction.

Podlá charakteru procesu tlmenia sú vazby realizované róznym tvarom a velkosťou třecích ploch, použitým materiálom a velkosťou přítlačných sil. Dosiahnutý efekt tlmenia rázov je přitom u oboch sposobov tlmenia poměrně malý. Posobiace sily kmitajú okolo nulovej -hodnoty, a to spósobuje neustále narážanie čapov o púzdra kíbov. V dósledku týchto rázov sa kíby poměrně rýchlo opotrebúvajú, a tým klesá trvanlivosť mechanizmov. V prevádzke často dochádza k rozpadu mechanizmov, a tov takej miere, že je nutné pri ich návrhu uvažovat aj s touto možnosťou. Tieto nedostatky sa prejavují najmá u rychloběžných pákových mechanizmov zariadení napr. u textilných strojov, kde rázové síly dosahujú řádové 10 až 10 N.Depending on the nature of the damping process, the bonds are realized in different shape and size of friction surfaces, used material and size of pressing forces. The achieved impact damping effect is relatively small in both damping modes. The clamping forces oscillate around zero, and this causes the studs to strike the bushes continuously. As a result of these impacts, the joints are worn out quite quickly, thus reducing the durability of the mechanisms. Mechanisms often disintegrate in operation to such an extent that this option must also be considered in their design. These drawbacks are particularly evident in the high-speed lever mechanisms of devices e.g. in textile machines, where the impact forces are of the order of 10 to 10 N.

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje spdsob tlmenia rázov v kíbov pákových mechanizmov podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že sa v miestach kíbov pákový mechanizmus napruží v smere priečnom na směr pohybu kíbov.The above-mentioned drawbacks are substantially eliminated by the method of damping impacts in the joints of the lever mechanisms according to the invention, which is based on the fact that at the point of the joints the lever mechanism is swung in a direction transverse to the direction of movement of the joints.

Spdsobom tlmenia rázov podlá vynálezu sa dosahuje rovnomernejšie zaťaženie kíbov, pričom kíb je stále zatažený. Vyléčením nulového zatažsnia sa vylúčia aj rázy. Přídavné sily vyvodené pružnými elementární potřebné na dosiahnutie požadovaného tlmiaceho efektu sú velmi malé, řádové možu byť až 10-krát menšie oproti silám pri doterajších spdsoboch tlmenia. Zvýšenie příkonu potřebného na pohon mechanizmu je tým značné menšie. Zváčšenie začažujúcich sil kíbov mechanizmu v dósledku přídavných sil je minimálně, pričom špičky zatažení sa nezvyšujú. Pružné elementy móžu mať lineárnu charakteristiku, rozměry malé, malú hmotnost, nie sú náročné na materiál a přesnost výroby, ich údržba je jednoduchá a majú velkú trvanlivosť. Hlavná výhoda však spočívá v tom, že popři možnosti úplného vylúčenia vzniku rázov je aj opotrebenie kíbov v přijatelných medziach, mechanismy sa vyznačujú ovela tichším a rovnoměrnějším chodom a ich životnost je ovela vyššia.The impact damping of the invention achieves a more even load on the joints while the joint is still retracted. By healing the zero load, shocks are also excluded. The additional elastic elemental forces required to achieve the desired damping effect are very small, of the order of magnitude up to 10 times lower than those of the existing damping methods. The increase in power required to drive the mechanism is thus considerably less. The increase in the opening forces of the joints of the mechanism as a result of the additional forces is minimal, while the retraction peaks do not increase. The elastic elements can have linear characteristics, small dimensions, low weight, are not demanding on material and manufacturing accuracy, are easy to maintain and have great durability. The main advantage, however, is that, in addition to the possibility of completely eliminating the occurrence of impacts, the joint wear is within acceptable limits, the mechanisms are characterized by a much quieter and more even running and their service life is much higher.

Nrf připojených výkresoch je znázorněný pákový mechanizmus s tlmením rázov v kíboch podlá doterajšieho sposobu a spdsobom podlá vynálezu, pričom obr. 1 schematicky znázorňuje pákový rovinný štvorčlen s přídavným pružným mechanizmom podlá doterajšieho spdsobu tlmenia rázov, obr. 2 znázorňuje v polárnom diagrame priebeh zotrvačných sil pósobiacich v kíbe vo fáze pohybu v mieste uchytenia pružného elementu, obr. 3 znázorňuje ten istý štvorčlen s dvomi přidav nými pružnými mechanizmami so spdsobom tlmenia rázov podlá vynálezu a obr. 4 znázorňuje v polárnom diagrame priebeh zotrvačných sil vo fáze pohybu pósobiacich v jednom z kíbov, v ktorom je uchytěný pružný element, pričom obr, 5 znázorňuje v polárnom diagrame priebeh sil v tomto pružnom elemente.FIG. 4 shows a lever mechanism with shock absorbers in joints according to the prior art and in accordance with the invention, FIG. 1 schematically shows a lever planar quadruple with an additional elastic mechanism according to the prior art shock absorption method, FIG. 2 shows in a polar diagram the course of inertia forces acting in the joint in the phase of movement at the location of the attachment of the elastic element; FIG. 3 shows the same four-member with two additional elastic shock absorbing mechanisms according to the invention, and FIG. 4 shows in a polar diagram the course of inertia forces in the phase of motion acting in one of the joints in which the elastic element is retained, and FIG. 5 shows in a polar diagram the course of forces in this elastic element.

Pákový mechanizmus pozostáva z rámu na ktorom je Čap kíbu 5_, pričom púzdro kíbu 5 jě uchytené na jednom konci páky 2^, na druhom konci páky 2_ je uchytené púzdro kíbu _6, ktorého Čap je uchytěný ma jednom konci páky 2» ^na druhom konci páky 2 í ^e uchytěný čap kíbu 7, ktorého púzdro je uchytené na jednom konci páky a na druhom konci páky 4. je uchycený čap kíbu 8,, ktorého púzdro je uchytené na ráme J_. Na púzdre kíbu 7. je uchytěný jedným koncom pružný element j), tvořený tažnou válcovou pružinou, uchytenou druhým koncom o rám 1, pričom na obr.The lever mechanism comprises a frame on which the plug joint 5, wherein the sleeve joint 5 is mounted on one end of the lever 2 ^, at the other end of the lever 2 is attached case joint _6, the plug is supported has one end of the lever 2 ^{»at the} other end of the lever 2 ^fe to attach the joint pin 7, the sleeve is mounted at one end of the lever and at the other end of the lever 4 is attached of the joint pin 8 ,, wherein said housing is mounted on the frame J_. On the sleeve of the joint 7, one end is provided with an elastic element j), formed by a tension cylindrical spring, which is attached to the other end by the frame 1, and in FIG.

1754 je os pružiny přibližné v smere spojnice klbov 6 a 7, a na obr. 3 je os pružiny v rovině kíbového mechanizmu, umiestnené priečne na směr pósobiacich sil.1754 shows the spring axis approximately in the direction of the joint of the articulated joints 6 and 7, and in FIG. 3, the spring axis in the plane of the hinge mechanism is located transversely to the direction of the acting forces.

Pákový mechanizmus na obr. 2 je opatřený aj druhým pružným elementem 1 0, tvořeným tiež tažnou válcovou pružinou uchytenou jedným koncom o rám 2. ^a druhým koncom o púzdro kíbu 6, pričom os pružiny je tiež umiestnená v rovině kíbového mechanizmu priečne na směr pósobiacich sil.The lever mechanism of FIG. 2 is also provided with a second spring element 10, also formed by a tension cylindrical spring fixed by one end to the frame 2 ^{and the} other end to the bush sleeve 6, the spring axis being also located transversely to the direction of the forces acting in the plane of the hinge mechanism.

U pákového mechanizmu znázorněného na obr. 1 vznikajú v kíboch pri rýchlom pohybe mechanizmu rázy v dósledku vzájemného pohybu čapov a púzdier. Na obmedzovanie rázov musi byt sila vyvodená pružinou řádové rovnako velká ako sila F^v smere osi x_. V tomto smere dosahuje přitom sila F^ špičkové hodnoty a tedy sila vyvodzovaná pružinou je velmi velká, ako je znázorněná na obr. 2. Pri rýchlom pohybe mechanizmu sa čap pri pohybe v puzdre v dósledku pósobenia zotrvačných sil dostává z počiatočného bodu dotyku do koncového bodu dotyku púzdra s čapom skokom, t. j. prechádza nulovým bodom, Čo vyvolá ráz. Pretože sila pružiny pósobí proti pohybu, zvyšuje sa aj potřebný příkon na pohon mechanizmov, zvačšuje sa opotrebovanie a klesá trvanlivost klbov, a tým aj mechanizmu.In the lever mechanism shown in FIG. 1 arise in joints upon rapid movement of the impact mechanism due to the relative movement of the pins and bushings. In order to reduce shocks, the spring force must be of the order of magnitude equal to the force F ^ in the x-axis direction. In this direction, the force F ^ reaches a peak value and thus the force exerted by the spring is very large, as shown in FIG. 2. In the case of rapid movement of the mechanism, the bolt moves from the starting point of contact to the end point of contact of the housing with the bolt by jumping due to the inertia forces being applied, i.e. by the inertia forces. j. crosses the zero point, which causes a shock. Since the spring force acts against movement, the power required to drive the mechanisms increases, the wear increases and the durability of the joints and hence the mechanism decreases.

U pákového mechanizmu znázorněného na obr. 3 je spojnice bodov uchytenia pružiny v smere priečnom na dráhu kíbov vo fáze pohybu. Tým sa dosahuje úplné vylúčenie vzniku rázov, lebo čapy pri pohyb v púzdrach sa dostávajú z počiatočného bodu pohybu do konečného bodu pohybu v plynulom slede dotykových bodov čapu a púzdra a nie skokom.In the lever mechanism shown in FIG. 3 is a connector of the spring attachment points in a direction transverse to the joint path in the phase of movement. This completely eliminates the occurrence of shocks, since the pins in movement in the sleeves move from the starting point of movement to the end point of movement in a continuous sequence of contact points of the pin and the sleeve and not by a jump.

Priebeh zotrvačných sil, napr. F v bode 'A vo fáze pohybu, tedy neprechádza nulovým bodom ako znázorňuje obr. 4 a nevyvolává sa ráz. Napružujúca sila Fp vyvodená pružinou pósobiacou v bode A_, ktorá je potřebná pre tlmeníe, je značné menšia ako pri doterajšom sposobe tlmenia, ako znázorňuje obr. 5. V min. miere sa tým zvyšuje příkon, potřebný pre pohon mechanizmu, špičky sil v zatažení sú menšie a sú odstránené rázy v kíboch.The course of inertia forces, e.g. F at the point 'A' in the motion phase, thus not crossing the zero point as shown in FIG. 4 and no shock is produced. The spring force Fp exerted by the spring acting at point A, which is required for the damping, is considerably less than in the current damping mode, as shown in FIG. 5. In min. This increases the power input required to drive the mechanism, the load peaks are less and the joints are removed.

Spósob tlmenia rázov v kíboch pákového mechanizmu je výhodné použit najma pre rýchlobežné pákové mechanizmy, napr. u textilných strojov, v meracej a regulačnej technike a pod.It is advantageous to use the shock absorber method in the articulated lever joints, in particular for high-speed lever mechanisms, e.g. in textile machines, in measuring and control technology, etc.

Claims

A method of shock absorption in the articulated joints, characterized in that at the joints the lever mechanism is swung in a direction transverse to the direction of movement of the joints.