RU2043550C1 - Four-link pivot crank mechanism - Google Patents
Four-link pivot crank mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2043550C1 RU2043550C1 SU5008795A RU2043550C1 RU 2043550 C1 RU2043550 C1 RU 2043550C1 SU 5008795 A SU5008795 A SU 5008795A RU 2043550 C1 RU2043550 C1 RU 2043550C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crank
- link
- connecting rod
- crank mechanism
- length
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания и пневматических устройствах с неравномерным движением рабочих органов, в механизмах для передачи усилий на вращательное движение, преимущественно в мускульных приводах. The invention relates to mechanical engineering and can be used in internal combustion engines and pneumatic devices with uneven movement of the working bodies, in mechanisms for transmitting forces to rotational movement, mainly in muscular drives.
Известен четырехзвенный шарнирный кривошипно-коромысловый механизм, содержащий стойку и размещенные на ней кривошип, шатун и коромысло. Known four-link articulated crank mechanism containing a rack and placed on it a crank, connecting rod and beam.
Недостатком известного механизма является низкий КПД (эффективность) передачи сил на вращательное движение по причине не выполнения механизма с определенными параметрами. A disadvantage of the known mechanism is the low efficiency (efficiency) of the transfer of forces to rotational motion due to the failure of the mechanism with certain parameters.
Техническим результатом изобретения является повышение КПД. The technical result of the invention is to increase the efficiency.
Это достигается тем, что четырехзвенный шарнирный кривошипно-коромысловый механизм выполнен с длиной шатуна и коромысла меньше 9,0 длин кривошипа и расстоянием между осями соединения кривошипа и коромысла к стойке меньше 6,0 длин кривошипа. This is achieved by the fact that the four-link articulated crank mechanism is made with a connecting rod and rocker length less than 9.0 crank lengths and the distance between the axes of the connection of the crank and rocker arm to the rack is less than 6.0 crank lengths.
Увеличение КПД (эффективности) четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма при передаче сил F на вращательное движение характеризуется моментом М на оси λ кривошипа и определяется углом давления φ по фиг.1. Посредством углов давления определяется сумма моментов сил на оси А;
Mi=F·r·cosφ n1= 1, 2, 3; где Mi сумма моментов на оси;
F сила действующая вдоль шатуна;
r длина кривошипа;
φ угол давления;
Механизм содержит стойку 1, кривошип 2, шатун 3 и коромысло 4. Поставленная задача, повышения КПД (эффективности) решается определением зависимостей величин моментов на оси А от длин звеньев четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма, стойки 1, кривошипа 2, шатуна 3, коромысла 4. Принимается угол Ψ независимый параметр, φ- функция. Задача сводится φ(Ψ) функция положения. По теореме косинусов из Δ АВД иΔ ДВС после преобразований определяем φ1 и φ2
φ1 arccos a; φ2= arccos K где a K после введения безразмерных относительных величин δ P λ возможны два случая
1. φ1+φ2= + φ Δ
2. φ1+φ2= φ Δ
Δ arccosa·k-
Для упрощения анализа моментов принимается F 1, r 1,
тогда M sinΔ(Ψ)dΨ
При условии l R или λ р обеспечивается равномерное перемещение точек В и С в соответствующих прямом и обратном направлениях, а также достигается максимальный результат по моменту, где
Δ arccos 1-δcosΨ-δsinΨ
Расчетами получены величины суммарных моментов в зависимости от параметров (относительных величин звеньев) четырехзвенников). Данные расчетов приведены на графике (фиг.2) зависимостей М ( λ,P,δ) при условии p в области существования, проворачиваемого кривошипа. Расчеты единичных моментов произведены с точностью до четвертого знака. Предельные значения углов положения Ψ1 и Ψ2 определены, как
Ψ1= arccos m;
Ψ2 arccos n; где m
n для каждого значения параметров. Для сравнения приведен единичный момент кривошипного, кривошипно-ползунного, известного шарнирного кривошипно-коромыслового четырехзвенного механизма и др. который равен 114,588. Момент вышеназванных механизмов не зависит от величин звеньев и равен константе при действии силы, равной единице, и кривошипе, равном единице. Значение М 114,588 получено с достаточной степенью точности для практического примечания. В доступной литературе (по механике, физике и др.) не приходилось встречать вышеназванную постоянную. Константа 114,588 имеет размерность произведения длины на силу и характеризует вращательный эффект силы при силе, равной единице, и (плече) кривошипе, равном единице, для механизмов, содержащих кривошип.The increase in efficiency (efficiency) of the four-link articulated crank mechanism when transferring forces F to rotational motion is characterized by a moment M on the crank axis λ and is determined by the pressure angle φ in FIG. 1. By means of the pressure angles, the sum of the moments of forces on the axis A is determined;
M i = F r cos cos n 1 = 1, 2, 3; where M i is the sum of the moments on the axis;
F force acting along the connecting rod;
r crank length;
φ pressure angle;
The mechanism contains a
φ 1 arccos a; φ 2 = arccos K where a K after the introduction of dimensionless relative quantities δ P λ two cases are possible
1. φ 1 + φ 2 = + φ Δ
2. φ 1 + φ 2 = φ Δ
Δ arccos a · k-
To simplify the analysis of moments adopted
then M sinΔ (Ψ) dΨ
Provided l R or λ p provides uniform movement of points B and C in the corresponding forward and reverse directions, and also achieved the maximum result in time, where
Δ arccos 1-δcosΨ-δsinΨ
The calculations obtained the values of the total moments depending on the parameters (relative values of the links) four-link). The calculation data are shown in the graph (figure 2) of the dependencies M (λ, P, δ) under the condition p in the area of existence of the crank cranked. Calculations of single moments are made to the fourth digit. The limit values of the position angles Ψ 1 and Ψ 2 are defined as
Ψ 1 = arccos m;
Ψ 2 arccos n; where m
n for each parameter value. For comparison, a single moment of a crank, crank-slide, known articulated crank-link four-link mechanism, etc. is given, which is 114.588. The moment of the above mechanisms does not depend on the magnitude of the links and is equal to a constant under the action of a force equal to one, and a crank equal to one. The value M 114.588 was obtained with a sufficient degree of accuracy for a practical note. In the available literature (in mechanics, physics, etc.), one did not have to meet the aforementioned constant. The constant 114.588 has the dimension of the product of the length and the force and characterizes the rotational effect of the force with a force equal to one and a (shoulder) crank equal to one for mechanisms containing the crank.
На фиг. 1 изображена кинематическая схема четырехзвенного шарнирного кривошипно-коромыслового механизма. In FIG. 1 is a kinematic diagram of a four link articulated crank mechanism.
Он содержит стойку 1, размещенные на ней кривошип 2, шатун 3 и коромысло 4 в трех положениях. В начальном положении Cl Ψ1, в произвольном положении С1 Ψ, и в конечном положении С2, Ψ2.It contains a
На фиг.2 изображены значения суммарных единичных моментов в зависимости от параметров четырехзвенных шарнирных кривошипно-коромысловых механизмов. Кривая δ= 1,0 является наибольшей по суммарному моменту. Кривая δ 6,0 является наименьшей по суммарному моменту, т.е. она близко прилегает к горизонтальной прямой М( λ,p,δ) 114,588, которая отображает суммарный единичный момент известных механизм (кривошипного, кривошипно-ползунного и известного четырехзвенника и др.). Figure 2 shows the values of the total unit moments depending on the parameters of the four-link articulated crank-link mechanisms. The curve δ = 1.0 is the largest in the total moment. The curve δ 6.0 is the smallest in the total moment, i.e. it closely adjoins the horizontal line M (λ, p, δ) 114.588, which displays the total unit moment of the known mechanism (crank, crank-slide and known four-link, etc.).
Механизм работает следующим образом. Под действием силы F (фиг.1) происходит перемещение точек С1 и В1 механизма в положение С2 и В2 против часовой стрелки. Соответственно при перемещении кривошипа из первоначального положения Ψ1 в конечное положение Ψ2, происходит рабочий ход или максимальная передача силы F для образования суммарного момента на оси А кривошипа при определенных параметрах механизма. Затем из положения Ψ2 в положение Ψ1 кривошипа происходит обратный ход, также против часовой стрелки, сила F не действует, т.е. точка С2 механизма возвращается в первоначальное положение. Затем этот цикл повторяется.The mechanism works as follows. Under the action of the force F (Fig. 1), the points C 1 and B 1 of the mechanism move to the position C2 and B2 counterclockwise. Accordingly, when the crank is moved from the initial position Ψ 1 to the final position Ψ 2 , a working stroke or maximum transfer of force F takes place to form the total moment on the axis A of the crank with certain parameters of the mechanism. Then, from the position Ψ 2 to the position Ψ 1 of the crank, a reverse stroke occurs, also counterclockwise, the force F does not act, i.e. point C2 of the mechanism returns to its original position. Then this cycle repeats.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5008795 RU2043550C1 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Four-link pivot crank mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5008795 RU2043550C1 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Four-link pivot crank mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2043550C1 true RU2043550C1 (en) | 1995-09-10 |
Family
ID=21588621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5008795 RU2043550C1 (en) | 1991-11-12 | 1991-11-12 | Four-link pivot crank mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2043550C1 (en) |
-
1991
- 1991-11-12 RU SU5008795 patent/RU2043550C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
И.И. Артоболевский, Механизмы в современной технике, т.1 ст.257, механизм 509, 1979, * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4898041A (en) | Drive linkage for reciprocating engine | |
RU2043550C1 (en) | Four-link pivot crank mechanism | |
RU2073803C1 (en) | Pivot four-link mechanism | |
Briot et al. | Design and analysis of the properties of the delta inverse robot | |
SU1631132A1 (en) | Grab | |
RU95116876A (en) | TUNNEL-FREE MECHANISM FOR TRANSFORMING RETURN-OFFLINE MOTION TO A ROTARY PISTON MACHINE | |
RU2229641C2 (en) | Leverage mechanism with movable drive | |
SU1161372A1 (en) | Manipulator | |
RU185794U1 (en) | ADAPTIVE CAPTURE LINKS GROUP DRIVE | |
SU1629647A1 (en) | Linkage with two dwells | |
SU1262163A1 (en) | Device for converting reciprocating motion to rotary motion and vice versa | |
SU1221416A1 (en) | Slider-crank mechanism | |
RU2275519C1 (en) | Universal two-shaft crank-rocker-connecting rod mechanism and internal combustion engine employing such mechanism | |
RU2059851C1 (en) | Piston machine without connecting rod | |
RU2201348C1 (en) | Slider-crank mechanism of press | |
US1607130A (en) | Means for holding pistons against vibration at ends of stroke | |
SU1370516A1 (en) | Arrangement for fatigue tests of specimens in pure bending | |
RU1803653C (en) | Crank mechanism with adjustable crank length | |
FR2666624A1 (en) | Device making it possible to convert a reciprocating movement into a rotary movement | |
SU112284A1 (en) | Variable displacement piston pump | |
SU1677432A1 (en) | Space crank mechanism with shut-down | |
RU2018008C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2009884C1 (en) | Manipulator arm | |
WO1991005186A1 (en) | Multi-connecting rod reciprocating machine | |
RU2057956C1 (en) | Piston engine |