RU125645U1

RU125645U1 - SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH ONE CRANK, ONE ROTATING STAINLESS, ONE CONNECTING ROD AND ONE HORIZONTAL SLIDER

Info

Publication number: RU125645U1
Application number: RU2012136847/11U
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Маркин; Олег Юрьевич Маркин; Эмиль Марленович Газиев; Константин Олегович Маркин; Камиль Рамилович Сарваров
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2013-03-10

Abstract

Шарнирно-рычажный механизм с одним кривошипом, одной вращающейся кулисой, одним шатуном и одним горизонтальным ползуном, состоящий из кривошипа, направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном, расположенным в направляющих кулисы, направленной вверх с левым уклоном, верхний конец которой шарнирно связан с шатуном, направленным вниз с правым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан с ползуном, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее шатуна, а их ось симметрии проходит через неподвижные вращательные шарниры, которыми кривошип и кулиса связаны со станиной, отличающийся тем, что все рычажные звенья механизма выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными от начала звеньев к их концам, а горизонтальные площадки, на которых находятся основания неподвижных вращательных шарниров и горизонтальные направляющие ползуна, выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих, которые закреплены к станине с возможностью перемещения их вдоль горизонтальных направляющих и жесткого закрепления и тех и других к направляющим.The articulated lever mechanism with one crank, one swinging link, one connecting rod and one horizontal slider, consisting of a crank directed upward with a left slope and pivotally connected to the first slide located in the guides of the link, directed upward with a left slope, the upper end of which is pivotally connected with a connecting rod directed downward with a right slope, which is articulated at its other end with a slider located in horizontal guides located to the right of the connecting rod, and their axis of symmetry passes through fixed rotary joints with which the crank and link are connected to the bed, characterized in that all the lever links of the mechanism are made telescopic, the outer rods of each telescopic connection are made with terminals at the ends directed from the beginning of the links to their ends, and horizontal platforms on which the bases are located fixed rotary joints and horizontal guides of the slider, made with the possibility of movement along the vertical guides, which are fixed to the frame with the possibility their movement along horizontal guides and rigid fixing of both of them to the guides.

Description

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена в учебных лабораториях по теоретической и прикладной механике, по теории механизмов и машин и другим общетехническим дисциплинам технических вузов, техникумов и технических училищ.The utility model relates to laboratory equipment and can be applied in educational laboratories in theoretical and applied mechanics, in the theory of mechanisms and machines, and in other general technical disciplines of technical universities, technical schools and technical schools.

Известен многозвенный шарнирно-рычажный механизм (Анализ и синтез плоских механизмов /Маркин Ю.С., Наумов Л.Г., Маркин О.Ю. и др./ Под редакцией д. т. н., профессора Маркина Ю.С. - Казань, Татарское кн. изд-во, 2003, стр.60, задания 21-25), начальное положение опор и размеры которого определяются соответствующими размерами a, b, c, состоящий из кривошипа, направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном, расположенным в направляющих кулисы, направленной вверх с левым уклоном, верхний конец которой шарнирно связан с шатуном, направленным вниз с правым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан с ползуном, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее шатуна, а их ось симметрии проходит через неподвижные вращательные шарниры, которыми кривошип и кулиса связаны со станиной.Known multi-link articulated lever mechanism (Analysis and synthesis of flat mechanisms / Markin Yu.S., Naumov L.G., Markin O.Yu. et al. / Edited by Doctor of Technical Sciences, Professor Markin Yu.S. - Kazan, Tatar Publishing House, 2003, p. 60, assignments 21-25), the initial position of the supports and the dimensions of which are determined by the corresponding dimensions a , b, c, consisting of a crank directed upward with a left slope and pivotally connected to the first a slider located in the guides of the wings, directed upward with a left slope, the upper end of which is pivotally connected to the connecting rod, downward with a right slope, which at its other end is pivotally connected to a slider located in horizontal guides located to the right of the connecting rod, and their axis of symmetry passes through the fixed rotary hinges with which the crank and the link are connected to the bed.

Основной недостаток известного многозвенного шарнирно-рычажного механизма заключается в том, что он имеет постоянные размеры звеньев и постоянное положение опор, не позволяющих проводить исследования по отысканию зависимостей, например, величин скоростей и ускорений характерных точек механизма от размеров его звеньев, величин сил взаимодействия его звеньев от их размеров.The main disadvantage of the known multi-link articulated linkage mechanism is that it has constant link sizes and a constant position of supports that do not allow research to find the dependencies, for example, the velocities and accelerations of characteristic points of the mechanism on the dimensions of its links, the magnitudes of the forces of interaction of its links on their size.

Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы сделать звенья механизма изменяемыми по длине с соответствующим изменением положения их опор с тем, чтобы можно было проводить исследования по выявлению зависимостей величин скоростей и ускорений характерных точек механизма от размеров звеньев и положения их опор, а также зависимостей величин сил взаимодействия от размеров звеньев.The problem the utility model aims to solve is to make the links of the mechanism variable in length with a corresponding change in the position of their supports so that studies can be made to identify the dependences of the speeds and accelerations of characteristic points of the mechanism on the sizes of the links and their position supports, as well as the dependences of the magnitude of the interaction forces on the size of the links.

Технический результат достигается тем, что в шарнирно-рычажном механизме с одним кривошипом, одной вращающейся кулисой, одним шатуном и одним горизонтальным ползуном, состоящем из кривошипа, направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном, расположенным в направляющих кулисы, направленной вверх с левым уклоном, верхний конец которой шарнирно связан с шатуном, направленным вниз с правым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан с ползуном, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее шатуна, а их ось симметрии проходит через неподвижные вращательные шарниры, которыми кривошип и кулиса связаны со станиной, согласно нашему предложению, все рычажные звенья механизма выполнены телескопическими, наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными от начала звеньев к их концам, а горизонтальные площадки, на которых находятся основания неподвижных вращательных шарниров и горизонтальные направляющие ползуна выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих, которые закреплены к станине с возможностью перемещения их вдоль горизонтальных направляющих и жесткого закрепления и тех и других к направляющим.The technical result is achieved by the fact that in the articulated-lever mechanism with one crank, one rotating link, one connecting rod and one horizontal slider, consisting of a crank directed upward with a left slope and pivotally connected to the first slider located in the guide wings, directed upward with a left slope, the upper end of which is pivotally connected to a connecting rod directed downward with a right slope, which with its other end is pivotally connected to a slider located in horizontal guides located on the connecting rod, and their axis of symmetry passes through the fixed rotary joints with which the crank and the link are connected to the bed, according to our proposal, all the lever links of the mechanism are made telescopic, the outer rods of each telescopic connection are made with terminals at the ends directed from the beginning of the links to their ends and the horizontal platforms on which the bases of the fixed rotary joints are located and the horizontal guides of the slider are arranged to move along the vertical ulation which are fixed to the frame to move them along a horizontal guide and rigidly fixed and the other to the guide.

Такое исполнение шарнирно-рычажного механизма позволило изменять размеры его звеньев и положения их опор и исследовать зависимость, например, скоростей и ускорений характерных точек механизма, а также других характеристик, например, силовых, от размеров звеньев и положения их опор.Such a design of the articulated lever mechanism made it possible to change the sizes of its links and the positions of their supports and to investigate the dependence, for example, of the speeds and accelerations of the characteristic points of the mechanism, as well as other characteristics, for example, power, on the sizes of the links and the position of their supports.

На фиг. представлена схема шарнирно-рычажного механизма.In FIG. presents a diagram of the articulated link mechanism.

Шарнирно-рычажный механизм с одним кривошипом, одной вращающейся кулисой, одним шатуном и одним горизонтальным ползуном, начальное положение опор и размеры звеньев которого определяется соответствующими размерами а, b, c, состоит из кривошипа AO₁, направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном 1, расположенным в направляющих кулисы. Кулиса направлена вверх с левым уклоном, верхний конец которой в точке С шарнирно связан с шатуном CD. Шатун направлен вниз с правым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан с ползуном 2, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее шатуна. Ось симметрии направляющих проходит через неподвижные вращательные шарниры O₁ и Е, которыми кривошип и кулиса связаны со станиной. Все рычажные звенья механизма выполнены телескопическими. Наружные стержни каждого телескопического соединения выполнены с клеммами на концах, направленными от начала звеньев к их концам. Например, шатун CD имеет наружный стержень 3 и клемму 4, расположенную на конце звена. Горизонтальные площадки, на которых находятся основания неподвижных вращательных шарниров О₁ и Е и горизонтальные направляющие ползуна 2 выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих соответственно 5, 6, 7, которые закреплены к станине с возможностью перемещения их вдоль горизонтальных направляющих соответственно 7, 8, 9 и жесткого закрепления и тех и других к направляющим.The hinged-lever mechanism with one crank, one rotating link, one connecting rod and one horizontal slider, the initial position of the supports and the dimensions of the links of which is determined by the corresponding dimensions a , b, c, consists of the crank AO ₁ directed upward with a left slope and pivotally connected to the first slider 1 located in the guiding wings. The link is directed upward with a left slope, the upper end of which at point C is pivotally connected to the connecting rod CD. The connecting rod is directed downward with a right slope, which with its other end is pivotally connected to the slider 2 located in the horizontal guides located to the right of the connecting rod. The axis of symmetry of the guides passes through the fixed rotary hinges O ₁ and E, by which the crank and the link are connected to the bed. All lever links of the mechanism are made telescopic. The outer rods of each telescopic connection are made with terminals at the ends directed from the beginning of the links to their ends. For example, the connecting rod CD has an outer shaft 3 and a terminal 4 located at the end of the link. The horizontal platforms on which the bases of the stationary rotary hinges O ₁ and E are located and the horizontal guides of the slider 2 are arranged to move along the vertical guides 5, 6, 7, respectively, which are fixed to the bed with the ability to move them along the horizontal guides 7, 8, 9, respectively and hard fixing both of them to the guides.

Шарнирно-рычажный механизм работает следующим образом.The hinged-lever mechanism operates as follows.

Например, изменяем длину кривошипа AO₁. Для этого ослабляем затяжку резьбовых крепежных элементов клеммы, выдвигаем внутренний стержень из наружного и устанавливаем нужную длину кривошипа, а затем жестко соединяем стержни с помощью клеммы затяжкой резьбовых крепежных элементов. При этом изменяется скорость точки А, которая определяется по формулеFor example, change the length of the crank AO ₁ . To do this, weaken the tightening of the threaded fasteners of the terminal, push the inner rod out of the outer and set the desired crank length, and then rigidly connect the rods with the terminal by tightening the threaded fasteners. In this case, the speed of point A changes, which is determined by the formula

,

где ω₁ - угловая скорость кривошипа;

- длина кривошипа.where ω ₁ is the angular velocity of the crank;

- the length of the crank.

При увеличенной длине кривошипа увеличивается и величина скорости точки А. С изменением скорости точки А происходит изменение скоростей и других характерных точек механизма, например, точек В, С, D. Изменяя ступенчато длину кривошипа и определяя скорости характерных точек механизма, можно выявлять зависимость величин скоростей точек от длины кривошипа. Аналогично можно определять зависимости и величин ускорений характерных точек от длины кривошипа, а также сил взаимодействия звеньев механизма, известными методами теоретической механики и теории механизмов и машин. Следует сказать, что можно определять скорости и ускорения не только характерных точек механизма, но и любых других точек, принадлежащих звеньям рассматриваемого механизма.With an increased length of the crank, the speed of point A also increases. With a change in the speed of point A, the speeds and other characteristic points of the mechanism change, for example, points B, C, D. By changing the length of the crank in steps and determining the speeds of the characteristic points of the mechanism, one can reveal the dependence of the speeds points on the length of the crank. Similarly, it is possible to determine the dependences and values of the accelerations of characteristic points on the length of the crank, as well as the forces of interaction of the links of the mechanism, known methods of theoretical mechanics and theory of mechanisms and machines. It should be said that it is possible to determine the speeds and accelerations not only of the characteristic points of the mechanism, but also of any other points belonging to the links of the mechanism in question.

По аналогии можно изменять размеры и других звеньев и выявлять необходимые зависимости. Опыт показывает, что у предложенного механизма появились огромные возможности в осуществлении различных сочетаний в изменении длин звеньев, а у обучающихся - широкие возможности для проведения учебно-исследовательской работы.By analogy, you can resize other links and identify the necessary dependencies. Experience shows that the proposed mechanism has enormous opportunities in the implementation of various combinations in changing the lengths of the links, and students have wide opportunities for conducting educational and research work.

Задача, поставленная перед полезной моделью, полностью выполнена.The task posed to the utility model is fully completed.

Claims

The articulated lever mechanism with one crank, one swinging link, one connecting rod and one horizontal slider, consisting of a crank directed upward with a left slope and pivotally connected to the first slide located in the guides of the link, directed upward with a left slope, the upper end of which is pivotally connected with a connecting rod directed downward with a right slope, which is articulated at its other end with a slider located in horizontal guides located to the right of the connecting rod, and their axis of symmetry passes through fixed rotary joints with which the crank and link are connected to the bed, characterized in that all the lever links of the mechanism are made telescopic, the outer rods of each telescopic connection are made with terminals at the ends directed from the beginning of the links to their ends, and horizontal platforms on which the bases are located fixed rotary joints and horizontal guides of the slider, made with the possibility of movement along the vertical guides, which are fixed to the frame with the possibility their movement along horizontal guides and rigid fastening of both of them to the guides.