RU2051303C1 - Twin slide-rocker mechanism - Google Patents
Twin slide-rocker mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051303C1 RU2051303C1 SU4941992A RU2051303C1 RU 2051303 C1 RU2051303 C1 RU 2051303C1 SU 4941992 A SU4941992 A SU 4941992A RU 2051303 C1 RU2051303 C1 RU 2051303C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crank
- connecting rod
- arm lever
- leash
- slider
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к уравновешиванию машинных агрегатов и может быть использовано для исключения вибраций, передающихся на фундамент машинного агрегата от шарнирно-стержневого передаточного механизма с ведущим звеном, вращающимся с постоянной угловой скоростью. The invention relates to balancing machine units and can be used to eliminate vibrations transmitted to the foundation of the machine unit from a pivot-rod transmission mechanism with a drive link rotating at a constant angular speed.
В состав машинного агрегата входят двигатель, передаточный механизм и исполнительный орган. Неуравновешенный шарнирно-стержневой передаточный механизм является основным источником возбуждения вибраций. Чтобы передаточный механизм не являлся источником возбуждения вибраций, его нужно уравновесить. The engine assembly includes an engine, a gear mechanism and an actuator. An unbalanced articulated rod gear is the main source of vibrational excitation. So that the transmission mechanism is not a source of excitation of vibrations, it must be balanced.
Известен сдвоенный ползунно-кривошипный механизм [1] содержащий стойку с прямолинейными направляющими, два ползуна, два шатуна равной длины и кривошип в виде двуплечего рычага. Плечи рычага имеют равные длины, а их продольные оси совпадают. Кривошип шарнирно установлен на стойке. Ползуны установлены в прямолинейных направляющих. Шатуны своими концевыми шарнирами связаны соответственно с ползунами и кривошипом. Оси перемещения шарниров, соединяющих ползуны и шатуны, проходят через опорный шарнир кривошипа. Known dual slider-crank mechanism [1] containing a rack with straight guides, two sliders, two connecting rods of equal length and a crank in the form of a two-shouldered lever. The shoulders of the lever have equal lengths, and their longitudinal axis coincide. The crank is pivotally mounted on a rack. The sliders are installed in straight guides. Connecting rods with their end hinges are connected respectively with sliders and crank. The axis of movement of the hinges connecting the sliders and connecting rods pass through the reference hinge of the crank.
При вращении кривошипа шатуны совершают плоское движение, а ползуны движутся возвратно-поступательно вдоль прямолинейных направляющих в противоположном направлении относительно друг друга. Параметры геометрии масс шатунов и ползунов выбраны так, чтобы при вращении кривошипа обеспечивалось равенство нулю главного вектора сил инерции; равенство же нулю главного момента сил инерции обеспечить в этом механизме нельзя. When the crank rotates, the connecting rods make a flat movement, and the sliders move back and forth along the straight guides in the opposite direction relative to each other. The geometry parameters of the masses of the connecting rods and sliders are selected so that when the crank rotates, the main vector of inertia forces is equal to zero; Equality of the principal moment of inertia forces to zero cannot be ensured in this mechanism.
Таким образом, недостатком известного сдвоенного ползунно-кривошипного механизма является неуравновешенность главного момента сил инерции звеньев. Thus, the disadvantage of the known dual slider-crank mechanism is the imbalance of the main moment of the inertia forces of the links.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сдвоенный ползунно-коромысловый механизм [2] содержащий стойку, шарнирно соединенный с ней одним концом кривошип, шатун, один из концов которого шарнирно соединен с другим концом кривошипа, две соосные прямолинейные направляющие, два ползуна, установленные в соответствующих направляющих, два поводка, один из концов каждого из которых шарнирно соединен с соответствующим ползуном, и шарнирно соединенный со стойкой трехплечий рычаг. Первая вершина трехплечего рычага шарнирно соединена с другим концом шатуна, а вторая и третья с другими концами соответствующих поводков. Ось качания трехплечего рычага перпендикулярна осям прямолинейных направляющих. Closest to the proposed technical essence is a dual slide-beam mechanism [2] containing a rack pivotally connected to it by one end of the crank, a connecting rod, one end of which is pivotally connected to the other end of the crank, two coaxial straight guides, two sliders installed in corresponding guides, two leashes, one of the ends of each of which is pivotally connected to the corresponding slider, and a three-arm lever pivotally connected to the rack. The first peak of the three-armed lever is pivotally connected to the other end of the connecting rod, and the second and third to the other ends of the respective leads. The swing axis of the three-arm lever is perpendicular to the axes of the straight guides.
При вращении кривошипа посредством шатуна, трехплечего рычага и поводков ползуны приводятся в возвратно-поступательное движение навстречу друг другу. Массы ползунов выбраны так, чтобы при движении ползунов уравновешивались их силы инерции. Силы инерции остальных звеньев механизма, а также главный момент сил инерции остаются неуравновешенными. When the crank is rotated by means of a connecting rod, a three-arm lever and leashes, the sliders are driven in reciprocating motion towards each other. The masses of the sliders are selected so that during the movement of the sliders their inertial forces are balanced. The inertia forces of the remaining links of the mechanism, as well as the main moment of the inertia forces remain unbalanced.
Таким образом, недостатком известного сдвоенного ползунно-коромыслового механизма является его моментная неуравновешенность. Как следствие этого, механизм будет источником вибраций фундамента машинного агрегата. Наличие вибраций фундамента является одним из основных факторов, влияющих на уменьшение надежности и долговечности механизма при его работе. Thus, the disadvantage of the known dual slider-rocker mechanism is its momentary imbalance. As a consequence of this, the mechanism will be a source of vibration of the foundation of the machine unit. The presence of vibration of the foundation is one of the main factors affecting the decrease in the reliability and durability of the mechanism during its operation.
Цель изобретения повышение надежности и долговечности сдвоенного ползунно-коромыслового механизма при его работе за счет уравновешивания главного момента сил инерции звеньев механизма. The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of the dual slide-beam mechanism during its operation by balancing the main moment of inertia of the links of the mechanism.
Для этого в сдвоенном ползунно-коромысловом механизме, содержащем стойку, шарнирно соединенный с ней одним концом кривошип, шатун, один из концов которого шарнирно соединен с другим концом кривошипа, соосные прямолинейные направляющие, установленные в соответствующих направляющих два ползуна, два поводка, один из концов каждого из которых шарнирно соединен с соответствующим ползуном, и шарнирно соединеный со стойкой трехплечий рычаг, первая из вершин которого шарнирно соединена с другим концом шатуна, вторая и третья с другими концами соответствующих поводков, а ось качания трехплечего рычага перпендикулярна осям прямолинейных направляющих, шарнир соединения трехплечего рычага со стойкой равноудален от второй или третьей вершин трехплечего рычага, длины поводков равны расстоянию от второй и третьей вершин трехплечего рычага до шарнира соединения трехплечего рычага со стойкой, механизм снабжен четырьмя противовесами, жестко закрепленными соответственно на поводках, на кривошипе и трехплечем рычаге, а параметры геометрии масс звеньев механизма выбраны из следующих соотношений:
Sx1 0,
m1 + Sy1 l1 -1 Sy2 l2 -1 0,
Sx2 0,
J1 Sy2 l2 0,
Sx3 0,
Sx4 0,
Sy4 + Sy2 Al2 -1 + Sy3 Sy5 + (m4 m2)l3 0,
Sx5 + Sy2 Bl2 -1 0,
Sx6 0,
Sx7 0,
J2 + J4 J3 Sy2 (A2 + B2)l2 -1 (m2 + m4)l3 2 0,
m3 m5 + (Sy3 Sy5)l3 -1 0, где l1, l2, l3 длины соответственно кривошипа, шатуна, плеча трехплечего рычага от второй или третьей вершины до шарнира соединения его со стойкой; m1, m2, m3, m4, m5 массы соответственно шатуна, первого поводка, первого ползуна, второго поводка и второго ползуна; Sx1, Sx2, Sx3, Sx4, Sx5, Sx6, Sx7 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, первого ползуна, трехплечего рычага, второго поводка и второго ползуна относительно продольных осей этих звеньев; Sy1, Sy2, Sy3, Sy4, Sy5 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно поперечных осей этих звеньев; J1, J2, J3, J4 моменты инерции массы соответственно шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев; А и В координаты шарнира соединения шатуна с первой вершиной трехплечего рычага.To do this, in a double slide-beam mechanism containing a stand, a crank pivotally connected to it by one end, a connecting rod, one end of which is pivotally connected to the other end of the crank, coaxial straight guides installed in the respective guides two sliders, two leashes, one of the ends each of which is pivotally connected to the corresponding slider, and a three-arm lever pivotally connected to the strut, the first of the vertices of which is pivotally connected to the other end of the connecting rod, the second and third to the other ends corresponding leashes, and the axis of swing of the three-armed lever is perpendicular to the axes of the straight guides, the hinge of the connection of the three-armed lever with the rack is equidistant from the second or third vertices of the three-armed lever, the lengths of the leads are equal to the distance from the second and third vertices of the three-armed lever to the hinge of connecting the three-armed lever with the rack, counterweights rigidly fixed respectively on leashes, on a crank and a three-arm lever, and the parameters of the geometry of the masses of the links of the mechanism are selected from the following relations:
S x1 0,
m 1 + S y1 l 1 -1 S y2 l 2 -1 0,
S x2 0,
J 1 S y2 l 2 0,
S x3 0,
S x4 0,
S y4 + S y2 Al 2 -1 + S y3 S y5 + (m 4 m 2 ) l 3 0,
S x5 + S y2 Bl 2 -1 0,
S x6 0,
S x7 0,
J 2 + J 4 J 3 S y2 (A 2 + B 2 ) l 2 -1 (m 2 + m 4 ) l 3 2 0,
m 3 m 5 + (S y3 S y5 ) l 3 -1 0, where l 1 , l 2 , l 3 are the lengths of the crank, connecting rod, shoulder of the three-armed lever from the second or third vertex to the hinge connecting it to the stand; m 1 , m 2 , m 3 , m 4 , m5 are the masses of the connecting rod, the first leash, the first slider, the second leash and the second slider, respectively; S x1 , S x2 , S x3 , S x4 , S x5 , S x6 , S x7 are the static mass moments of the crank, connecting rod, first leash, first slider, three-arm lever, second leash and second slider, respectively, with respect to the longitudinal axes of these links; S y1 , S y2 , S y3 , S y4 , S y5 are the static mass moments of the crank, connecting rod, first leash, three-arm lever and second leash, respectively, with respect to the transverse axes of these links; J 1 , J 2 , J 3 , J 4 the moments of inertia of the mass, respectively, of the connecting rod, first leash, three-arm lever and second leash relative to the intersection points of the longitudinal and transverse axes of these links; A and B are the coordinates of the hinge connecting the connecting rod to the first vertex of the three-armed lever.
На чертеже изображена схема сдвоенного ползунно-коромыслового механизма. The drawing shows a diagram of a dual slide-beam mechanism.
Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм состоит из стойки 1 с соосными прямолинейными направляющими 2 и 3, трехплечего рычага 4, поводков 5 и 6, ползунов 7 и 8, кривошипа 9 и шатуна 10. Трехплечий рычаг 4 шарниром 11 и кривошип 9 шарниром 12 соединены со стойкой 1. Первый ползун 7 установлен в прямолинейной направляющей 2; второй ползун 8 в прямолинейной направляющей 3. Первый поводок 5 своими концевыми шарнирами 15 и 16 связан соответственно с второй вершиной трехплечего рычага 4 и ползуном 7. Второй поводок 6 своими концевыми шарнирами 17 и 18 связан с третьей вершиной трехплечего рычага 4 и ползуном 8. Шатун 10 своими концевыми шарнирами 13 и 14 связан соответственно с кривошипом 9 и первой вершиной трехплечего рычага 4. Длины плеч трехплечего рычага между шарнирами 11, 15 и 11, 17 равны между собой, а также равны длинам поводков между шарнирами 15, 16 и 17, 18. Ось качания трехплечего рычага 4 перпендикулярна осям прямолинейных направляющих 2 и 3. Шарнир 14 может быть выбран в любой точке на трехплечем рычаге 4. The double slide-beam mechanism consists of a stand 1 with coaxial straight guides 2 and 3, a three-arm lever 4, leads 5 and 6, sliders 7 and 8, a crank 9 and a connecting rod 10. The three-arm lever 4 with a hinge 11 and a crank 9 with a hinge 12 are connected to the rack 1. The first slider 7 is installed in a straight guide 2; the second slider 8 in the straight guide 3. The first leash 5 is connected with its end hinges 15 and 16 to the second vertex of the three-arm lever 4 and the slider 7. The second leash 6 is connected with its end hinges 17 and 18 to the third vertex of the three-arm lever 4 and the slider 8. Connecting rod 10 with its end hinges 13 and 14 is connected respectively with the crank 9 and the first peak of the three-arm lever 4. The lengths of the shoulders of the three-arm lever between the hinges 11, 15 and 11, 17 are equal to each other, and also equal to the lengths of the leads between the hinges 15, 16 and 17, 18 Three-axis swing axis that the lever 4 is perpendicular to the axes of the straight guides 2 and 3. The hinge 14 may be selected at any point on a three-armed lever 4.
Параметры геометрии масс звеньев механизма: массы звеньев, моменты инерции массы и статические моменты массы определены из системы алгебраических уравнений приведенных выше. The geometry parameters of the masses of the links of the mechanism: masses of links, moments of inertia of the mass and static moments of mass are determined from the system of algebraic equations given above.
При конструировании механизма можно задаваться значениями любых девяти параметров из двадцати одного, входящих в систему уравнений. When designing a mechanism, you can set the values of any nine parameters out of twenty-one that are part of the system of equations.
Для получения системы уравнений были записаны аналитические выражения главного вектора и главного момента сил инерции звеньев механизма. Установлено, что число обобщенных параметров геометрии масс, входящих в эти уравнения, равно шестнадцати. Из этих шестнадцати обобщенных параметров десять можно сделать равными нулю, которые дают первые десять уравнений в системе уравнений. Влияние остальных обобщенных параметров на величины главного вектора и главного момента сил инерции устраняются с помощью их взаимной компенсации за счет движения звеньев в противоположных направлениях с равными скоростями, дающей остальные уравнения в системе уравнений. To obtain a system of equations, analytical expressions of the main vector and the main moment of the inertia forces of the links of the mechanism were recorded. It is established that the number of generalized parameters of the geometry of masses included in these equations is sixteen. Of these sixteen generalized parameters, ten can be made equal to zero, which give the first ten equations in the system of equations. The influence of the remaining generalized parameters on the values of the main vector and the main moment of inertia forces is eliminated by their mutual compensation due to the movement of the links in opposite directions with equal speeds, which gives the remaining equations in the system of equations.
Механизм работает следующим образом. The mechanism works as follows.
При вращении кривошипа 9 все звенья механизма приводятся в движение. Ползуны 7 и 8 перемещаются вдоль прямолинейных направляющих 2 и 3 навстречу друг другу с равными скоростями. Поводки 5 и 6 совершают плоское движение с угловой скоростью, равной по величине и противоположной по направлению угловой скорости трехплечего рычага 4. When the crank 9 rotates, all links of the mechanism are set in motion. The sliders 7 and 8 move along straight guides 2 and 3 towards each other with equal speeds. Leashes 5 and 6 perform a plane motion with an angular velocity equal in magnitude and opposite in the direction of the angular velocity of the three-arm lever 4.
В выполненном таким образом механизме при равномерном вращении кривошипа обеспечивается равенство нулю главного вектора и главного момента сил инерции звеньев механизма, т. е. обеспечивается условие уравновешенности механизма. Это приводит к тому, что на фундамент машинного агрегата со стороны механизма не передаются переменные динамические нагрузки. Отсутствие этих нагрузок приводит к устранению вибраций фундамента машинного агрегата. Следствием этого является повышение надежности и долговечности механизма и всего машинного агрегата в целом при его работе. In the mechanism performed in this way, with a uniform rotation of the crank, the main vector and the main moment of inertia forces of the links of the mechanism are equal to zero, i.e., the condition of equilibrium of the mechanism is ensured. This leads to the fact that variable dynamic loads are not transmitted to the foundation of the machine unit from the side of the mechanism. The absence of these loads eliminates the vibration of the foundation of the machine unit. The consequence of this is to increase the reliability and durability of the mechanism and the entire machine unit as a whole during its operation.
Claims (1)
sx 1 0,
m1+sy1l
sx 2 0,
J1 sy 2l2 0,
sx 3 0,
sx 4 0,
sy4+sy2Al
sx5+sy2Bl
sx 6 0,
sx 7 0,
I2+I4-I3-sy2(A2+B2)l
m3-m5+(sy3-sy5)l
где l1, l2, l3 длины соответственно кривошипа, шатуна, плеча трехплечего рычага от второй или третьей вершины до шарнира соединения его со стойкой;
m1, m2, m3, m4, m5 массы соответственно шатуна, первого поводка, первого ползуна, второго поводка и второго ползуна;
sx 1, sx 2, sx 3, sx 4, sx 5, sx 6, sx 7 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, первого ползуна, трехплечего рычага, второго поводка и второго ползуна относительно продольных осей этих звеньев;
sy 1, sy 2, sy 3, sy 4, sy 5 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно поперечных осей этих звеньев;
J1, J2, J3, J4 моменты инерции массы соответственно шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев;
A, B координаты шарнира соединения шатуна с первой вершиной трехплечего рычага.DOUBLE SLIDER-ROCKER MECHANISM, comprising a stand pivotally connected to it by one end of a crank, a connecting rod, one end of which is pivotally connected to the other end of the crank, coaxial straight guides installed in the respective guides are two sliders, two leashes, one of the ends of each of which pivotally connected to the corresponding slider, and a three-arm lever pivotally connected to the strut, the first of the vertices of which is pivotally connected to the other end of the connecting rod, the second and third with other ends correspond leashes, and the axis of swing of the three-arm lever is perpendicular to the axes of the straight guides, characterized in that the hinge of the connection of the three-arm lever with the rack is equidistant from the second and third vertices of the three-arm lever, the length of the leads is equal to the distance from the second or third vertex of the three-arm lever to the hinge of the connection of the three-arm resistant, the mechanism is equipped with four counterweights, rigidly fixed respectively to the leashes, crank and three-arm, and the parameters of the geometry of the masses of the links of the mechanism are selected and the following relationships:
s x 1 0,
m 1 + s y1 l
s x 2 0,
J 1 s y 2 l 2 0,
s x 3 0,
s x 4 0,
s y4 + s y2 Al
s x5 + s y2 Bl
s x 6 0,
s x 7 0,
I 2 + I 4 -I 3 -s y2 (A 2 + B 2 ) l
m 3 -m 5 + (s y3 -s y5 ) l
where l 1 , l 2 , l 3 the length, respectively, of the crank, connecting rod, shoulder of the three-armed lever from the second or third vertex to the hinge connecting it with the rack;
m 1 , m 2 , m 3 , m 4 , m 5 are the masses of the connecting rod, the first leash, the first slider, the second leash and the second slider, respectively;
s x 1 , s x 2 , s x 3 , s x 4 , s x 5 , s x 6 , s x 7 are the static mass moments of the crank, connecting rod, first leash, first slider, three-arm lever, second leash and second slider, respectively longitudinal axes of these links;
s y 1 , s y 2 , s y 3 , s y 4 , s y 5 are the static mass moments of the crank, connecting rod, first leash, three-arm lever and second leash, respectively, with respect to the transverse axes of these links;
J 1 , J 2 , J 3 , J 4 the moments of inertia of the mass, respectively, of the connecting rod, first leash, three-arm lever and second leash relative to the intersection points of the longitudinal and transverse axes of these links;
A, B coordinates of the connecting rod connecting rod with the first vertex of the three-arm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4941992 RU2051303C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Twin slide-rocker mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4941992 RU2051303C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Twin slide-rocker mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2051303C1 true RU2051303C1 (en) | 1995-12-27 |
Family
ID=21577538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4941992 RU2051303C1 (en) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Twin slide-rocker mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2051303C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109455533A (en) * | 2018-11-30 | 2019-03-12 | 登封市启明轩程控设备有限公司 | A kind of device for discharging and the traversing shedding mechanism comprising the device for discharging |
-
1991
- 1991-06-03 RU SU4941992 patent/RU2051303C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1976, с.638. * |
| 2. Заявка ФРГ N 2428077, кл. F 16F 15/26, 1980. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109455533A (en) * | 2018-11-30 | 2019-03-12 | 登封市启明轩程控设备有限公司 | A kind of device for discharging and the traversing shedding mechanism comprising the device for discharging |
| CN109455533B (en) * | 2018-11-30 | 2024-02-23 | 登封市启明轩程控设备有限公司 | Discharge device and transversely moving discharge mechanism comprising same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3511110A (en) | Engine balancer | |
| US4683849A (en) | Reciprocating multicylinder vee machines with secondary counterbalancers | |
| US3112658A (en) | Harmonic balancing device for internal combustion engines | |
| Kamenskii | On the question of the balancing of plane linkages | |
| US2079227A (en) | Means adapted to reduce the torsional oscillations of crankshafts | |
| US4351202A (en) | Engine | |
| US4481918A (en) | Means for reducing vibration in reciprocating engines | |
| RU2051303C1 (en) | Twin slide-rocker mechanism | |
| US3763716A (en) | Vibrationless machine | |
| SU1747775A1 (en) | Deaxial crank-and-slider mechanism | |
| KR900000337B1 (en) | Balansor of go and return machine | |
| US4407169A (en) | Counterweight system for positive displacement piston type device | |
| US4153390A (en) | Helicopter rotor structure | |
| US4470387A (en) | Mass balancing arrangement for a reciprocating-piston engine | |
| EP0058785A1 (en) | Means for reducing vibration in reciprocating engines | |
| SU1753322A1 (en) | Six-coordinate vibration stand | |
| JPS5973644A (en) | Balancer of hot gas engine | |
| JPS6098241A (en) | Balancer of piston crank mechanism | |
| JPS6098242A (en) | Balancer of piston crank mechanism | |
| SU1627769A1 (en) | Balanced slider-crank mechanism | |
| RU2052304C1 (en) | Drive for tube cold rolling mill stand | |
| EP0754880A2 (en) | Crank mechanism system for interconverting rotary motion and reciprocating harmonic rectilinear motion | |
| SU1076142A1 (en) | Concentrator | |
| SU1724969A1 (en) | Hinge parallelogram | |
| SU751593A1 (en) | Tumble-grinding unit |