RU2019767C1

RU2019767C1 - Pivot-lever mechanism

Info

Publication number: RU2019767C1
Authority: RU
Inventors: Ерлан Сейткасымович Аскаров; Константин Самсонович Иванов
Original assignee: Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1991-04-22
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1994-09-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: stand 8 of the second four-links is mounted for rotation of common pivot of driving crank 5 and intermediate rocker 3. The mechanism is provided with two-carrier group whose links 9,10 interconnected through a pivot, fixed stand 25 used for securing the second end of link 10, spring 12 for spring-loading the link to fixed stop 11, and movable stop 13 used for interacting with stand 8 of the second four-link When driving crank rotates rocker 3 oscillates together with link 5. EFFECT: expanded operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к шарнирно-рычажным преобразователям непрерывного вращательного движения в колебательное с остановкой и в частности найдет применение в механизмах автоматических устройств и приборов. The invention relates to articulated-lever transducers of continuous rotational to oscillatory motion with a stop and, in particular, will find application in the mechanisms of automatic devices and devices.

Известен шарнирно-рычажный механизм с двумя выстоями, представляющий из себя замкнутый пятизвенный контур с присоединенной к нему двухповодковой кинематической группой, имеется также кулисная группа для фиксации коромысла в крайних положениях и четыре неподвижных упора. Механизм имеет два точных выстоя коромысла в его крайних положениях [1]. Недостатком этого механизма является невозможность получения двух выстоев разных звеньев в противофазе. Known articulated lever mechanism with two protrusions, which is a closed five-link circuit with a two-wire kinematic group attached to it, there is also a rocker group for fixing the rocker arm in extreme positions and four fixed stops. The mechanism has two exact rocker arms in its extreme positions [1]. The disadvantage of this mechanism is the inability to obtain two stands of different links in antiphase.

Известен шарнирно-рычажный механизм с остановкой, принятый авторами за прототип, содержащий первый четырехзвенник, включающий стойку, установленные на ней ведущий кривошип, промежуточное коромысло и шарнирно связанный с ним основной шатун, второй четырехзвенник, включающий стойку и ведомый кривошип, жестко скрепленный с промежуточным коромыслом и вместе с ним через общий шарнир связанный со стойками первого и второго четырехзвенника, ведомое коромысло и шарнирно связанный с ведомым кривошипом и коромыслом дополнительный шатун и неподвижный упор, второй четырехзвенник представляет из себя ромбоид. В механизме имеется неподвижный кулачок. Механизм позволяет получить один точный выстой ведомого коромысла [2]. Недостатком этого механизма является невозможность получения двух выстоев разных звеньев в противофазе. Known articulated lever mechanism with a stop adopted by the authors for a prototype containing a first four-link, including a rack, a leading crank mounted on it, an intermediate beam and a main connecting rod pivotally connected to it, a second four-link, including a rack and a driven crank, rigidly attached to the intermediate beam and with it, through a common hinge connected to the uprights of the first and second four-link, driven beam and additional connecting rod and articulated connected to the driven crank and beam Vision abutment second quadric is a rhomboid. There is a fixed cam in the mechanism. The mechanism allows you to get one exact stand-off driven rocker [2]. The disadvantage of this mechanism is the inability to obtain two stands of different links in antiphase.

Цель изобретения - расширение кинематических возможностей путем получения двух выстоев в противофазе. The purpose of the invention is the expansion of kinematic capabilities by obtaining two dwells in antiphase.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом шарнирно-рычажном механизме с выстоями, содержащем первый четырехзенник, включающий стойку, установленные на ней ведущий кривошип, промежуточное коромысло и шарнирно связанный с ним основной шатун, второй четырехзвенник, включающий стойку и ведомый кривошип, жестко скрепленный с промежуточным коромыслом и вместе с ним через общий шарнир связанный со стойками первого и второго четырехзвенника, ведомое коромысло и шарнирно связанный с ведомым кривошипом и коромыслом дополнительный шатун и неподвижный упор, стойка второго четырехзвенника установлена с возможностью поворота вокруг общего шарнира ведомого кривошипа и промежуточного коромысла, механизм снабжен двухповодковой структурной группой, одни концы первого и второго звеньев которой связаны друг с другом при помощи шарнира, второй конец первого звена шарнирно закреплен в точке крепления дополнительного шатуна и ведомого коромысла, неподвижной стойкой, на которой шарнирно закреплен конец второго звена в точке, расположенной от общего шарнира на расстоянии, равном длине второго звена, пружиной, один конец которой закреплен на неподвижной стойке, а другой - предназначен для поджатия второго звена к неподвижному упору, вторым упором установленным с возможностью перемещения и последующей фиксации и предназначенным для взаимодействия со стойкой второго четырехзвенника, а неподвижный упор предназначен для взаимодействия со вторым звеном двухповодковой группы при нахождении осей шарнира крепления первого, второго звена и общего шарнира на одной прямой. This goal is achieved by the fact that in the proposed articulated lever mechanism with protrusions containing a first four-counter, comprising a rack, a leading crank mounted thereon, an intermediate beam and a main connecting rod pivotally connected to it, a second four-link, including a rack and a driven crank, rigidly attached to intermediate yoke and together with it through a common hinge connected to the uprights of the first and second four-link linkage, yoke and hingedly connected to the driven crank and yoke n and a fixed stop, the strut of the second four-link is mounted to rotate around the common hinge of the driven crank and the intermediate beam, the mechanism is equipped with a double-lead structural group, one ends of the first and second links of which are connected to each other by a hinge, the second end of the first link is pivotally fixed the fastening of the additional connecting rod and the driven rocker arm, with a fixed stand, on which the end of the second link is pivotally fixed at a point equal to the distance from the common hinge the length of the second link, with a spring, one end of which is fixed on a stationary stand, and the other is designed to tighten the second link to the fixed stop, the second stop is installed with the possibility of movement and subsequent fixation and is designed to interact with the rack of the second four-link, and the fixed stop is designed to interaction with the second link of the two-lead group when finding the axes of the hinge of fastening the first, second link and the common hinge on one straight line.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый шарнирно-рычажный механизм с выстоями отличается наличием двухповодковой структурной группы, подвижного упора, пружины. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive articulated lever mechanism with outstands is distinguished by the presence of a two-wire structure group, a movable stop, and a spring.

Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия". Comparison of the claimed technical solution with the prototype allows us to establish compliance with its criterion of "novelty." In the study of other well-known technical solutions in this technical field, the features that distinguish the claimed invention from the prototype were not identified and therefore they provide the claimed technical solution with the criterion of "significant differences".

На фиг.1 и 2 показана кинематическая схема механизма (основными линиями показано положение механизма при начале выстоя одного звена и конце выстоя другого звена, промежуточные положения показаны штрих-пунктирными линиями). Figures 1 and 2 show a kinematic diagram of the mechanism (the main lines show the position of the mechanism at the beginning of the stand of one link and the end of the stand of the other link, intermediate positions are shown by dashed lines).

Механизм состоит из следующих частей: ведущего кривошипа 1 основного шатуна 2, промежуточного коромысла 3, первой стойки 4, которые составляют первый замкнутый четырехзвенный контур, ведомого кривошипа 5, жестко связанного с промежуточным коромыслом 3, дополнительного шатуна 6, ведомого коромысла 7, второй стойки 8, которые составляют второй замкнутый четырехзвенный контур. Первая стойка 4, промежуточное коромысло 3, ведомый кривошип 5, вторая стойка 8 соединены одним общим шарниром D. Вторая стойка 8 является подвижным звеном. К шарниру Е крепления дополнительного шатуна 6 и ведомого коромысла 7 присоединено первое звено 9. К звену 9 шарнирно присоединено второе звено 10, другой конец которого присоединен шарнирно к неподвижной стойке 4 в точке М. Расстояние от точки М до шарнира D равно длине звена 10. При совпадении шарнира N крепления звеньев 9 и 10 с шарниром D, звено 10 находится в контакте с упором 11. С другой стороны на звено 10 воздействует пружина 12, стремящаяся прижать его к упору 11. Конец пружины 12 закреплен на стойке 4. На пути движения звена-стойки 8 установлен упор 13, имеющий возможность изменять свое положение с последующей фиксацией, например, с помощью винта 14 на неподвижной направляющей 15. The mechanism consists of the following parts: the leading crank 1 of the main connecting rod 2, the intermediate beam 3, the first strut 4, which make up the first closed four-link circuit, the driven crank 5, rigidly connected to the intermediate beam 3, the additional connecting rod 6, the driven beam 7, the second strut 8 which make up the second closed four-link circuit. The first strut 4, the intermediate beam 3, the driven crank 5, the second strut 8 are connected by one common hinge D. The second strut 8 is a movable link. The first link 9 is connected to the hinge E of the mounting of the additional connecting rod 6 and the driven rocker 7. The second link 10 is pivotally connected to the link 9, the other end of which is pivotally attached to the fixed post 4 at the point M. The distance from point M to the hinge D is equal to the length of the link 10. If the hinge N of the fastening of the links 9 and 10 coincides with the hinge D, the link 10 is in contact with the stop 11. On the other hand, the spring 12 acts on the link 10, tending to press it against the stop 11. The end of the spring 12 is mounted on the rack 4. On the way of movement link-rack 8 installed emphasis 13, having the ability to change its position with subsequent fixation, for example, using a screw 14 on a fixed guide 15.

Механизм работает следующим образом. The mechanism works as follows.

Ведущий кривошип 1 вращается вокруг точки А по часовой стрелке, промежуточное коромысло 3 совместно с ведомым кривошипом 5 совершает колебание на угол ϑ. При движении коромысла 3 и ведомого кривошипа 5 из крайнего внутреннего положения в крайнее внешнее положение, вторая стойка 8 вначале двигается с ними заодно. Контур звеньев 5-6-7-8-9 представляет из себя жесткую фигуру, его жесткость поддерживается усилием пружины 12, которая удерживает шарнир N в точке D. Весь механизм работает в режиме шарнирного четырехзвенника. После того как вторая стойка 8, повернувшись на угол ϑ^I , упирается в упор 13, дальнейшее ее движение в первоначальном направлении становится невозможным. Ведомый кривошип 5 продолжает свое движение. Контур звеньев 5-6-7-8-9 теряет свою жесткость, ведомое коромысло 7 поворачивается вокруг шарнира F по часовой стрелке, дополнительный шатун 6 вокруг шарнира С против часовой стрелки и тянут звено 9, которое в свою очередь, преодолевая сопротивление пружины 12, поворачивает звено 10 по часовой стрелке на угол ϑ_o . Механизм работает в режиме 8-ми звенного механизма, полученного последовательным соединением 3-х шарнирных четырехзвенников. Промежуточное коромысло 3 и ведомый кривошип 5 достигают своего крайнего внешнего положения и начинают двигаться в обратную сторону. Все происходит в обратном порядке. Звено 10 возвращается в исходную позицию. Контур звеньев 5-6-7-8-9 снова становится жестким. Вторая стойка 8 снова двигается совместно с промежуточным коромыслом 3 только против часовой стрелки. После достижения промежуточным коромыслом 3 крайнего внутреннего положения, цикл повторяется. Положение ведущего кривошипа 1 при касании упора 13 и отхода от него второй стойки 8 определяется значениями углов φ₁ и φ₂ . Угол вращения кривошипа 1 φ₁ - соответствует углу выстоя звена 10, угол φ₂ соответствует углу выстоя второй стойки 8, причем φ₁ + φ₂= 360^о. Изменяя положение упора 13 возможно варьировать значения углов φ₁ и φ₂ .The leading crank 1 rotates around point A clockwise, the intermediate beam 3 together with the driven crank 5 oscillates through an angle угол. When the rocker 3 and the driven crank 5 move from the extreme internal position to the extreme external position, the second strut 8 first moves with them at the same time. The contour of the links 5-6-7-8-9 is a rigid figure, its rigidity is supported by the force of the spring 12, which holds the hinge N at point D. The whole mechanism operates in the articulated four-link mode. After the second pillar 8, having turned through an angle ϑ ^I , abuts against an emphasis 13, its further movement in the initial direction becomes impossible. The driven crank 5 continues its movement. The contour of the links 5-6-7-8-9 loses its rigidity, the driven beam 7 rotates around the hinge F clockwise, the additional connecting rod 6 around the hinge C counterclockwise and pull the link 9, which, in turn, overcoming the resistance of the spring 12, rotates link 10 clockwise through an angle ϑ _o . The mechanism operates in the 8-link mechanism mode, obtained by the serial connection of 3 articulated four-link units. The intermediate beam 3 and the driven crank 5 reach their extreme external position and begin to move in the opposite direction. Everything happens in reverse order. Link 10 returns to its original position. The contour of links 5-6-7-8-9 becomes rigid again. The second strut 8 again moves together with the intermediate beam 3 only counterclockwise. After the intermediate rocker 3 reaches its extreme internal position, the cycle repeats. The position of the leading crank 1 when touching the stop 13 and the departure from it of the second rack 8 is determined by the values of the angles φ ₁ and φ ₂ . The angle of rotation of the crank 1 φ ₁ - corresponds to the angle of the stand of the link 10, the angle of φ ₂ corresponds to the angle of the stand of the second rack 8, and φ ₁ + φ ₂ = 360 ^about . Changing the position of the stop 13, it is possible to vary the values of the angles φ ₁ and φ ₂ .

Применение заявляемого механизма позволяет получить в течение цикла два точных выстоя двух разных звеньев в противофазе, продолжительность выстоев можно менять. The use of the claimed mechanism allows to obtain during the cycle two exact dwell of two different links in antiphase, the duration of the dwellings can be changed.

Claims

SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH WAYS, containing the first four-link, including the rack, the leading crank mounted on it, the intermediate beam and the main connecting rod pivotally connected to it, the second four-link, including the rack and the driven crank, rigidly fastened to the intermediate beam and together with it a hinge connected to the struts of the first and second four-link, a driven beam and an additional connecting rod and a fixed stop pivotally connected to the driven crank and the beam, characterized in that, for the purpose of expanding kinematic capabilities by obtaining two dwellings, the second four-link stand is mounted with the possibility of rotation around the common hinge of the driven crank and the intermediate beam, the mechanism is equipped with a double-lead structural group, one ends of the first and second links of which are connected by a hinge, and the second end of the first link is hinged fixed at the attachment point of the additional connecting rod and driven rocker arm, with an immovable stand on which the other end of the second link is hinged a piece located from a common hinge at a distance equal to the length of the second link with a spring, one end of which is mounted on a fixed stand, and the other is designed to tighten the second link to the fixed stop, the second stop, installed with the possibility of movement and subsequent fixation and designed to interact with the rack of the second four-link, and the fixed stop is designed to interact with the second link of the two-lead group when finding the axes of the hinge of fastening the first link, second link and common hinge and a straight line.