PL119339B1 - Device for changing rotary motion to reciprocating motionja v postupatel'no-vozvratnoe - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do zmiany ruchu obrotowego na ruch postepowo-zwrotny o zmiennej amplitudzie.Znane sa urzadzenia do zmiany ruchu obrotowego na ruch postepowo-zwrotny, umozliwiajace przenoszenie du¬ zych mocy, w których mimosrodowy sworzen, osadzony na obrotowej tarczy albo ramieniu, jest polaczony za pomoca lacznika z koncem drazka, przystosowanego do wykony¬ wania ruchu postepowo-zwrotnego. Wielkosc amplitudy ruchu postepowo-zwrotnego jest stala i odpowiada w przy¬ blizeniu dwukrotnemu mimosrodowi sworznia. Zmiane amplitudy uzyskuje sie zmieniajac mimosrodowosc swor rznia, przez wymiane obrotowej tarczy na inna, po zatrzy¬ maniu urzadzenia.Znane jest zastosowanie w urzadzeniach obrotowej tarczy albo ramienia, zaopatrzonych w przesuwny sworzen, który mozna nastawiac nawet w czasie pracy urzadzenia.Wada urzadzenia jest to, ze nie mozna go stosowac do prze¬ noszenia duzych mocy.Znane jest równiez zastosowanie krzywek tarczowych skosnych, o zmiennym kacie nachylenia wzgledem osi obrotu, przy czym i to rozwiazanie takze nie mozna zasto¬ sowac do przenoszenia duzych mocy.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia do zmiany ruchu obrotowego na ruch postepowo-zwrotny nie majacego wad znanych urzadzen.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie urzadze¬ nia do zmiany ruchu obrotowego na ruch postepowo-zwrot¬ ny o zmiennej amplitudzie, które zawiera sworznie zamoco¬ wane na mimosrodowych tarczach, polaczone ze sworzniami 2 usytuowanymi na ramieniu wahliwym za pomoca trzech par laczników polaczonych szeregowo, przy czym srodkowa para laczników jest usytuowana w osiach pionowych prze¬ chodzacych przez srodki obiotu tarcz, dla wykonywania 5 ruchu postepowo-zwrotnego, zas wymiary elementów skladowych urzadzenia spelniaja równanie b * cos,a -f + bi • cos)? = b + bi • cosy, gdzie b —oznacza dlugosc drazków laczacych sworznie obrotowych tarcz z drazkami posrednimi, bi — dlugosc drazków laczacych drazki 10 posrednie ze sworzniami ramienia wahliwego, a—kat utworzony przez drazki o dlugosci b z pionem* gdy swo¬ rznie obrotowe tarcz sa usytuowane na linii poziomej przechodzacej przez srodki obrotu tarcz, £ —kat utwo¬ rzony przez drazki o dlugosci bi z pionem gdy sworznie 15 obrotowych tarcz sa usytuowane na linii poziomej przecho¬ dzacej przez srodki obrotu tarcz, X —kat utworzony przez drazki o dlugosci bi z pionem gdy sworznie obrotowych tarcz sa usytuowane jeden w swoim górnym, a drugi w swoim dolnym polozeniu. 20 Urzadzenie wedlug wynalazku sklada sie ze znanych skladowych wytwarzanych w wielu odmianach i rozmia¬ rach. Zapewnia to niewielki koszt wytwarzania i duza trwalosc maszyn wyposazonych w urzadzenia wedlug wy¬ nalazku. 25 Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym na fig. X uwidoczniono urzadzenie do zmiany ruchuobrotowego na ruch postepowo- zwrotny, w widoku z góry, fig. 2 — mechanizm do zmiany przesuniecia w fazie pomiedzy sworzniami tarcz obroto- 30 wych, fig. 3 — urzadzenie umozliwiajace sprowadzenie do 119 339119 339 3 zera minimalnej amplitudy ruchu postepowo-zwrotnego, w widoku z góry.Dwie tarcze 1, 2 (fig. 1), obracajace sie z ta sama pred¬ koscia obrotowa, zaopatrzone w dwa swoiznie 3, 4 usytuo¬ wane w równej odleglosci od Wzglednych srodków obrotu tarcz, sa zamocowane za pomoca laczników 5, 6 i sworzni 3, 4 do sworzni 7, 8 osadzonych na koncu wahliwego ra¬ mienia 9. Wahliwe ramie 9 jest polaczone za pomoca sworznia 10 z drazkiem 11, przystosowanym do wykony¬ wania ruchu postepowo-zwrotnego.Gdy obie tarcze 1, 2 obracaja sie zgodnie, oraz w fazie (fig. 1), sworznie 3, 4 sa obracane utrzymujac stale polo- zenie_jvzgledem siebie, a sworzen 10 wraz z drazkiem 11, wykonaja r,ucfi TptJstepewa-zwrotny pomiedzy punktami 12 ii3.' '* ¦•' "*¦ ' r; I ifzy odwróceniu kierunku obrotów tarczy 1 po wykona¬ niu; obrote?a*LJQj° jwprznic 3 i 4 znajda sie w polozeniuach 3*j4l4Mtcrami 6WQKQje 7, 8 wahliwego ramienia 9 znajda sie w polozemaclTT?Hk Polozenie sworznia 10 nie ulegnie zmianie. W miare obrotu tarcz wahliwe ramie wykonuje ruch oscylujacy, natomiast sworzen 10 pozostaje w spoczyn¬ ku tak, ze amplituda ruchu postepowo-zwrotnego drazka 11 jest bardzo bliska zeru.W przypadku gdy poczatkowe polozenie sworznia 4 bedzie 4" wahliwe ramie 9 wykonuje ruch oscylujacy, tylko przy obrocie obu tarcz w tym samym kierunku, natomiast przy obrocie tarcz o przeciwnych kierunkach, sworzen 10 wykonuje ruch postepowo-zwrotny pomiedzy punktami 12,13.Przy przesunieciu sworzni 3, 4 w fazie o kat od 0° do 180° sworzen 10 wraz z drazkiem 11 wykonuje ruch pos¬ tepowo-zwrotny o amplitudach posrednich.Niezaleznie od kierunku obrotu kazdej tarczy, mozliwa jest bezzstopniowa zmiana amplitudy ruchu postepowo- zwrotnego drazka 11 przez zmiane przesuniecia w fazie obrotowych tarcz 1, 2. Amplituda minimalna i maksymalna sa funkcja parametrów geometrycznych, takichjak odleglosc pomiedzy srodkami obrotu tarcz, promienie tarcz, dlugosci laczników 5, 6 oraz dlugosc wahliwego ramienia 9. Para¬ metry geometryczne przedstawione na fig. 1 zapewniaja uzyskanie amplitud w zakresie od zera do amplitudy od¬ powiadajacej srednicy kolowych torów zakreslanych przez sworznie 3, 4.Mechanizm przedstawiony na fig. 2 zapewnia zmiane przesuniecia w fazie dwóch tarcz obrotowych. Napedowy wal 25 napedza bezposrednio tarcze 21 zaopatrzona w swo¬ rzen 23. Wal 25 napedza wal 26 za posrednictwem mechaniz¬ mu róznicowego 27. Wal 26 napedza tarcze 22 zaopatrzona w sworzen 24.Wal 28 umozliwia blokowanie mechanizmu róznicowego.Gdy wal 25 zaczyna obracac sie w kierunku pokazanym strzalka z polozenia przedstawionego na fig. 2, to przy za¬ blokowanym wale 28 ruch obrotowy zostaje przeniesiony na wal 26, a tarcze 21, 22 obracaja sie z ta sama predkoscia i w tym samym kierunku. W celu zmiany kierunku obrotów tarczy 22 nalezy przesunac kolo zebate 29 do polozenia 29'.Sworznie 23, 24 ustawione w fazie zapewniaja maksymalna amplitude ruchu postepowo-zwrotnego.Gdy przy nieruchomym wale 25 nastapi ruch obrotowy walu 28 w kierunku strzalki i mechanizm róznicowy o- bróci sie o 90°, to os 35 przyjmie polozenie prostopadle do plaszczyzny rysunku. W czasie ruchu mechanizmu róznicowego kolo zebate 31 pozostaje nieruchome, poniewaz wal 25 nie obraca sie. Kola zebate 32, 33 obracaja sie o 90° 4 w przeciwnych kierunkach wywolujac obrót kola zebatego 34 o 180°, które z kolei obraca wal 26 wraz z tarcza 22.Sworzen 24 ulega przesunieciu o 180°, zas pomiedzy sworzniami 23, 24 wystepuje przesuniecie w fazie o 180°. 5 W podobny sposób przez odpowiedni obrót walu 28 u- zyskuje sie dowolne przesuniecie w fazie pomiedzy sworz¬ niami 23,24.Podobnie dziala mechanizm w ruchu. Obrót walu 25, przy nieruchomym wale 28, powoduje obrót kól zebatych 10 30, 31, 34, 29 z ta sama piedkoscia. Wprawienie walu 28 w ruch obrotowy powoduje dodatkowy ruch obrotowy kól zebatych 32, 33, 34. Po unieruchomieniu Walu 28 kolo zebate 34 przyjmuje predkosc obrotowa kola zebatego 31, przy czym pomiedzy tymi kolami pozostaje przesuniecie w 15 fazie powstale w czasie obrotu walu 28.Rozwiazanie wedlug fig. 2 moze ulec zmianie polegajacej na usytuowaniu walów 25, 26 prostopadle wzgledem siebie albo zastapieniu tarcz 21, 22 walami korbowymi. Mozliwe jest równiez wywolanie obrotu mechanizmu róznicowego 20 za pomoca dzwigni albo w podobny sposób. Istota rozwia¬ zania wedlug wynalazku polega na polaczeniu obrotowym walu 25 z kolem zebatym 31 oiaz polaczenie walów 25, 26 za pomoca mechanizmu róznicowego.Urzadzenie wedlug wynalazku rózni sie tym od rozwia- 25 zan stosujacych mechanizm róznicowy, ze naped podawany jest na wal 25 sprzezony z kolem zebatym 31, a nie na wal 28, który przenosi naped na kola 31, 34 poprzez obrót obudowy mechanizmu róznicowego.Przyklad wykonania wynalazku przedstawiony na fig. 3 30 zapewnia zniesienie minimalnej amplitudy ruchu postepo¬ wo-zwrotnego. Dwie tarcze 41, 42 obracajace sie z ta sama predkoscia i wyposazone w sworznie 43, 44 równo oddalone od ich srodków obrotu, sa polaczone za pomoca laczników 45, 46, 47 i sworzni 48, 49, 50 z koncami wahli- 35 wego ramienia 51, które jest polaczone za pomoca sworzni 52 z drazkiem 53 o ruchu postepowo-zwrotnym.Zgodnie z fig. 3 drazki 45 maja dlugosc b, drazki 46 maja dlugosc k, drazki 47 maja dlugosc bi, promien oscy¬ lacji ramienia wahliwego równy jest 1, sworznie 43, 44 40 maja promien obrotu równy r, zas odleglosc pomiedzy srodkami obrotu sworzni 43, 44 jest równa d. Drazki 45, 47 tworza z pionem katy a i fi gdy sworznie 43, 44 leza na linii poziomej przechodzacej przez srodki obrotu sworzni, przy czym drazki 47 tworza z pionem kat y gdy sworzen 45 43 znajduje sie w swoim najnizszym polozeniu.Aby najmniejsza amplitude ruchu postepowo-zwrotnego sprowadzic do zera wymiary geometryczne ukladu przedsta¬ wionego na fig. 3 powinny spelniac zaleznosc: b cosa + bicos/? = b + bicosy 50 Przykladowo dla maksymalnej amplitudy ruchu postepo¬ wo-zwrotnego równej 4 przyjeto nastepujace wartosci: b = bl = 8 r = 2 (co odpowiada maksymalnej amplitudzie równej 4) k = 6 55 d = 9,5 1 = 3,75 Z obliczen wynika, ze; a = fi = 14°30' sos a = cos/? = 0,9682 60 y = 20°30' cosy = 0,9367 poniewaz wartosci te spelniaja podana zaleznosc: 8x0,9682 + 8x0,9682 = 13,49 = 8 +8x0,9367 Wykazane rozwiazanie jest oczywiscie jednym z wielu 65 rozwiazan spelniajacych podana zaleznosc.119 339 5 Mozliwosc sprowadzenia do zera amplitudy ruchu postepowo-zwrotnego ma istotne znaczenie w wielu zasto¬ sowaniach praktycznych, przykladowo przy uzyciu urzadze¬ nia do napedu pompy o ruchu postepowo-zwrotnym, podajaca ciecz do ukladu cisnieniowego.W powyzszym zastosowaniu sila oporu pozostaje bez zmian, niezaleznie od amplitudy ruchu postepowo-zwrot- nego. Uruchomienie pompy wymaga wiec obciazenia ukladu napedowego a to z kolei zastosowania dodatkowego mechanizmu.Przy sprowadzeniu amplitudy ruchu postepowo-zwrot¬ nego pompy do zera mozliwe jest uruchomienie ukladu praktycznie bez wykonania pracy, oraz stopniowe obcia¬ zenie ukladu po osiagnieciu pewnej ustalonej predkosci obrotowej.Urzadzenie wedlug wynalazku znajduje szerokie zasto¬ sowanie w ukladach zawierajacych pompe o zmiennym skoku, wykonujaca ruch postepowo-zwrotny. Do ukladów takich naleza rozwiazania w których pozadane jest ciagle zasilanie ciecza o zmiennym natezeniu przeplywu, np. wiatraki wykorzystywane do pompowania cieczy, urzadze¬ nia pompujace przez rurociagi ciecze o zmiennych wlas¬ ciwosciach albo urzadzenia pompujace ta sama ciecz na rózne poziomy, co odpowiada napelnianiu duzego zbiornika przez pompowanie cieczy od dolu.W zaleznosci od konkretnych zastosowan optymalne przesuniecie w fazie pomiedzy sworzniami poszczególnych tarcz obrotowych nastawia sie obracajac obudowe mechaniz¬ mu róznicowego.Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do zmiany ruchu obrotowego na ruch postepowo-zwrotny o zmiennej amplitudzie majace drazek 6 poruszajacy sie ruchem postepowo-zwrotnym, polaczony za pomoca centralnego sworznia ze srodkiem wahliwego ramienia, zaopatrzonego na koncach w sworznie usytuo¬ wane w równej odleglosci od centralnego sworznia, zamo- 5 cowane do laczników polaczonych ze sworzniami, zamo¬ cowanymi przegubowo do dwóch tarcz obracajacych sie z ta sama predkoscia obrotowa albo do dwóch walów kor¬ bowych majacych jednakowy promien mimosrodu, przy czym sworznie obrotowych tarcz sa przesuwane w fazie, 10 znamienne tym, ze zawiera sworznie (43,44) zamocowane mimosrodowo na tarczach (41, 42), polaczone ze sworz¬ niami (50) usytuowanymi na ramieniu wahliwym (51) za pomoca trzech par laczników (45, 46, 47), polaczonych szeregowo, przy czym srodkowa para laczników (46) 15 jest ulozyskowana w osiach pionowych przechodzacych przez srodki obrotu tarcz (41, 42), dla wykonywania ruchu postepowo-zwrotnego, zas wymiary elementów skladowych urzadzenia spelniaja równanie bcosa + bl -cos/? = b+ +bl -cosy, gdzie (b) oznacza dlugosc drazków (45) la- 20 czacych sworznie (43,44) obrotowych tarcz (41,42) z drazkami (46) posrednimi, (bl) — dlugosc drazków (47), laczacych drazki (46) posrednie ze sworzniami (50) ra¬ mienia wahliwego (51), (a) —kat utworzony przez drazki (45) o dlugosci (b) z pionem, gdy sworznie (43,44) obro- 25 towych tarcz (41,42) sa usytuowane na linii poziomej przechodzacej przez srodki obrotu tarcz (41,42), (fi) —kat utworzony przez drazki (47)—o dlugosci (bi) z pionem, gdy sworznie (43,44) obrotowych tarcz (41, 42) sa usy¬ tuowane na linii poziomej przechodzacej przez srodki 30 obrotu tarcz (41,42), (y) — kat utworzony przez drazki (47) o dlugosci (b) z pionem, gdy sworznie (43,44) obrotowych tarcz (41,42) sa usytuowane jeden w swoim górnym, a drugi w swoim dolnym polozeniu.119 339 24 4- 22 1UU ra ¦** y 26 y 29i 29 OgJ LDD Z-d 2, z. 275/1400/83, n. 110-h20 egz.Cena 100 zl PL PL PL PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Urzadzenie do zmiany ruchu obrotowego na ruch postepowo-zwrotny o zmiennej amplitudzie majace drazek 6 poruszajacy sie ruchem postepowo-zwrotnym, polaczony za pomoca centralnego sworznia ze srodkiem wahliwego ramienia, zaopatrzonego na koncach w sworznie usytuo¬ wane w równej odleglosci od centralnego sworznia, zamo- 5 cowane do laczników polaczonych ze sworzniami, zamo¬ cowanymi przegubowo do dwóch tarcz obracajacych sie z ta sama predkoscia obrotowa albo do dwóch walów kor¬ bowych majacych jednakowy promien mimosrodu, przy czym sworznie obrotowych tarcz sa przesuwane w fazie, 10 znamienne tym, ze zawiera sworznie (43,44) zamocowane mimosrodowo na tarczach (41, 42), polaczone ze sworz¬ niami (50) usytuowanymi na ramieniu wahliwym (51) za pomoca trzech par laczników (45, 46, 47), polaczonych szeregowo, przy czym srodkowa para laczników (46) 15 jest ulozyskowana w osiach pionowych przechodzacych przez srodki obrotu tarcz (41, 42), dla wykonywania ruchu postepowo-zwrotnego, zas wymiary elementów skladowych urzadzenia spelniaja równanie bcosa + bl -cos/? = b+ +bl -cosy, gdzie (b) oznacza dlugosc drazków (45) la- 20 czacych sworznie (43,44) obrotowych tarcz (41,42) z drazkami (46) posrednimi, (bl) — dlugosc drazków (47), laczacych drazki (46) posrednie ze sworzniami (50) ra¬ mienia wahliwego (51), (a) —kat utworzony przez drazki (45) o dlugosci (b) z pionem, gdy sworznie (43,44) obro- 25 towych tarcz (41,42) sa usytuowane na linii poziomej przechodzacej przez srodki obrotu tarcz (41,42), (fi) —kat utworzony przez drazki (47)—o dlugosci (bi) z pionem, gdy sworznie (43,44) obrotowych tarcz (41, 42) sa usy¬ tuowane na linii poziomej przechodzacej przez srodki 30 obrotu tarcz (41,42), (y) — kat utworzony przez drazki (47) o dlugosci (b) z pionem, gdy sworznie (43,44) obrotowych tarcz (41,42) sa usytuowane jeden w swoim górnym, a drugi w swoim dolnym polozeniu.119 339 24 4- 22 1UU ra ¦** y 26 y 29i 29 OgJ LDD Z-d 2, z. 275/1400/83, n. 110-h20 egz. Cena 100 zl PL PL PL PL PL