RU126081U1

RU126081U1 - SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH TWO CRANKS, TWO CONNECTORS AND ONE HORIZONTAL SLIDER

Info

Publication number: RU126081U1
Application number: RU2012136845/11U
Authority: RU
Inventors: Юрий Сергеевич Маркин; Олег Юрьевич Маркин; Рубин Рафисович Садыков; Константин Олегович Маркин; Айрат Хависович Миннегалиев
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2012-08-28
Publication date: 2013-03-20

Abstract

Шарнирно-рычажный механизм с двумя кривошипами, двумя шатунами и одним горизонтальным ползуном, состоящий из первого кривошипа, направленного вверх с правым уклоном и шарнирно связанного с первым шатуном, направленным вверх с левым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан со вторым кривошипом, направленным вниз с правым уклоном, другой конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, расположенным выше и правее неподвижного вращательного шарнира, которым первый кривошип связан со станиной, шарнирное соединение первого шатуна и второго кривошипа связано со вторым шатуном, направленным вниз с правым уклоном и шарнирно связанным с ползуном, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее второго шатуна, а их ось симметрии проходит через неподвижный вращательный шарнир второго кривошипа, 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 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.An articulated lever mechanism with two cranks, two connecting rods and one horizontal slider, consisting of a first crank directed upward with a right slope and pivotally connected with a first connecting rod directed upward with a left slope, which is articulated at its other end with a second crank pointing down with a right slope, the other end of which is connected with a fixed rotary hinge located above and to the right of the fixed rotary hinge, with which the first crank is connected to the bed, the swivel joint the first connecting rod and the second crank connected to the second connecting rod directed downward with a right slope and pivotally connected to the slide located in the horizontal guides located to the right of the second connecting rod, and their axis of symmetry passes through the fixed rotary hinge of the second crank, characterized in that all the linkages the mechanisms 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 platforms on which the main of motion of fixed rotary hinges, and horizontal guides of the slider are arranged to move along vertical guides that are fixed to the bed with the ability to move them along horizontal guides and rigidly fasten 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.59, задания 16-20), начальное положение опор и размеры звеньев которого определяется соответствующими размерами а, b, с, состоящий из первого кривошипа, направленного вверх с правым уклоном и шарнирно связанного с первым шатуном, направленным вверх с левым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан со вторым кривошипом, направленным вниз с правым уклоном, другой конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, расположенным выше и правее неподвижного вращательного шарнира, которым первый кривошип связан со станиной, шарнирное соединение первого шатуна и второго кривошипа, связано с со вторым шатуном, направленным вниз с правым уклоном и шарнирно связанным с ползуном, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее второго шатуна, а их ось симметрии проходит через неподвижный вращательный шарнир второго кривошипа.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. 59, assignments 16-20), the initial position of the supports and the dimensions of the links of which are determined by the corresponding dimensions a , b, c, consisting of the first crank directed upward with a right slope and pivotally connected with the first connecting rod pointing upward with a left slope, which with its other end is pivotally connected to the second crank, to the right down with a right deviation, the other end of which is connected with a fixed rotary hinge located above and to the right of the fixed rotary hinge, with which the first crank is connected to the bed, the articulation of the first connecting rod and the second crank is connected with the second connecting rod, directed down with the right deviation and pivotally connected to a slider located in horizontal guides located to the right of the second connecting rod, and their axis of symmetry passes through the stationary rotary hinge of the second crank.

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 двумя кривошипами, двумя шатунами и одним горизонтальным ползуном, состоящем из первого кривошипа, направленного вверх с правым уклоном и шарнирно связанного с первым шатуном, направленным вверх с левым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан со вторым кривошипом, направленным вниз с правым уклоном, другой конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром, расположенным выше и правее неподвижного вращательного шарнира, которым первый кривошип связан со станиной, шарнирное соединение первого шатуна и второго кривошипа, связано со вторым шатуном, направленным вниз с правым уклоном и шарнирно связанным с ползуном, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее второго шатуна, а их ось симметрии проходит через неподвижный вращательный шарнир второго кривошипа, 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 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 two cranks, two connecting rods and one horizontal slider, consisting of a first crank directed upward with a right slope and pivotally connected to the first connecting rod directed upward with a left slope, which is articulated with its other end connected to the second crank directed downward with a right slope, the other end of which is connected with a fixed rotary hinge located above and to the right of the fixed rotary hinge, with which the first un connected to the bed, the articulation of the first connecting rod and the second crank, connected to the second connecting rod directed downward with the right slope and pivotally connected to the slide located in the horizontal guides located to the right of the second connecting rod, and their axis of symmetry passes through the fixed rotational hinge of the second crank , 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 enev to the ends, and the site on which base are fixed rotational hinges and horizontal guides of the slide being movable along vertical guides 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 двумя кривошипами, двумя шатунами и одним горизонтальным ползуном, начальное положение опор и размеры звеньев которого определяются соответствующими размерами а, b, с, состоит из первого кривошипа АО₁, направленного вверх с правым уклоном и шарнирно связанного с первым шатуном АВ, направленным вверх с левым уклоном. Первый шатун другим своим концом шарнирно связан со вторым кривошипом BE, направленным вниз с правым уклоном, другой конец которого связан с неподвижным вращательным шарниром Е, расположенным выше и правее неподвижного вращательного шарнира О₁, которым первый кривошип связан со станиной. Шарнирное соединение первого шатуна и второго кривошипа, связано в точке В со вторым шатуном ВС, направленным вниз с правым уклоном и шарнирно связанным с ползуном 1, расположенным в горизонтальных направляющих, находящихся правее второго шатуна. Ось симметрии горизонтальных направляющих проходит через неподвижный вращательный шарнир Е второго кривошипа. 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 ВС имеет наружный стержень 2 и клемму 3, расположенную в конце звена. Площадки, на которых находятся основания неподвижных вращательных шарниров О₁ и Е и горизонтальные направляющие ползуна 1 выполнены с возможностью перемещения вдоль вертикальных направляющих соответственно 4, 5, 6, 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 articulated lever mechanism with two cranks, two connecting rods and one horizontal slider, the initial position of the supports and the dimensions of the links of which are determined by the corresponding dimensions a , b, c, consists of the first crank AO ₁ , directed upward with a right slope and pivotally connected to the first connecting rod AB directed upward with a left bias. The first connecting rod with its other end is pivotally connected to the second BE crank, directed downward with a right slope, the other end of which is connected to the fixed rotary hinge E, located above and to the right of the fixed rotary hinge O ₁ , with which the first crank is connected to the bed. The articulation of the first connecting rod and the second crank is connected at point B with the second connecting rod of the aircraft directed downward with a right slope and pivotally connected to the slider 1 located in the horizontal guides located to the right of the second connecting rod. The axis of symmetry of the horizontal guides passes through the fixed rotary hinge E of the second crank. 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 BC has an outer rod 2 and a terminal 3 located at the end of the link. The areas on which the bases of the stationary rotary hinges O ₁ and E and the horizontal guides of the slider 1 are located are arranged to move along the vertical guides 4, 5, 6, respectively, which are fixed to the bed with the ability to move them along the horizontal guides 7, 8, 9 and hard fastening both of those to the guides.

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

Например, изменяем длину кривошипа АО₁. 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. 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. 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 values of the speeds of the points on crank length. 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.

Claims

An articulated lever mechanism with two cranks, two connecting rods and one horizontal slider, consisting of a first crank directed upward with a right slope and pivotally connected with a first connecting rod directed upward with a left slope, which is articulated at its other end with a second crank pointing down with a right slope, the other end of which is connected with a fixed rotary hinge located above and to the right of the fixed rotary hinge, with which the first crank is connected to the bed, the swivel joint the first connecting rod and the second crank connected to the second connecting rod directed downward with a right slope and pivotally connected to the slide located in the horizontal guides located to the right of the second connecting rod, and their axis of symmetry passes through the fixed rotary hinge of the second crank, characterized in that all the linkages the mechanisms 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 platforms on which the main of motion of fixed rotary hinges, and horizontal guides of the slider are arranged to move along vertical guides that are fixed to the bed with the ability to move them along horizontal guides and rigidly fasten both of them to the guides.