RU2609848C2 - Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism - Google Patents

Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2609848C2
RU2609848C2 RU2015148178A RU2015148178A RU2609848C2 RU 2609848 C2 RU2609848 C2 RU 2609848C2 RU 2015148178 A RU2015148178 A RU 2015148178A RU 2015148178 A RU2015148178 A RU 2015148178A RU 2609848 C2 RU2609848 C2 RU 2609848C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pair
length
connecting rod
equal
crank
Prior art date
Application number
RU2015148178A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015148178A (en
Inventor
Виктор Иванович Богданов
Original Assignee
Виктор Иванович Богданов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Иванович Богданов filed Critical Виктор Иванович Богданов
Priority to RU2015148178A priority Critical patent/RU2609848C2/en
Publication of RU2015148178A publication Critical patent/RU2015148178A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2609848C2 publication Critical patent/RU2609848C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides

Landscapes

  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: symmetrical slider-crank mechanism comprises a base, a guide with slider, two cranks, two levers and five pairs of piston rods. The mechanism has two vertical cantilever rods, each rigidly connected with hinge joint of the piston rod of the fifth pair, two pairs of links with same length connected by one ends connected using hinge joints, through which rods pass and slide, and by another ends connected by hinge joints with appropriate cranks and first pair piston rods.
EFFECT: expanded operating performances.
1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным прямолинейно-направляющим механизмам с постоянной длиной контура, описанного по концевым точкам составляющих его звеньев, и найдет применение в различных областях техники и, в частности, в рабочих органах строительных, сельскохозяйственных, мелиоративных и других машин с цепным приводом и переменной шириной захвата.The invention relates to mechanical engineering, namely to crank-slide linear guiding mechanisms with a constant length of the circuit described by the end points of its constituent parts, and will find application in various fields of technology and, in particular, in the working bodies of construction, agricultural, reclamation and other chain driven machines with variable grip width.

Известен симметричный кривошипно-ползунный механизм с постоянной длиной контура, содержащий основание с прямолинейной направляющей, два равных по длине кривошипа, связанных с основанием общим шарниром, размещенным на оси направляющей, размещенный в направляющей ползун и связанную с ним общим шарниром первую пару шатунов, равных по длине каждый двум длинам кривошипа, а серединами шарнирно связанных каждый с соответствующим кривошипом, вторую пару равных между собой по длине шатунов, одними концами связанных общим шарниром первой пары шатунов, два равных между собой по длине рычага, шарнирно связанных каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна второй пары, а другим - с кривошипом, расположенным по другую сторону от оси направляющей, два прямолинейных стержня одинаковой длины, жестко связанных с другими концами соответствующих шатунов второй пары, являющимися их продолжениями. [SU №1460478 А2, МПК F16H 21/00, - аналог].A symmetrical crank-slide mechanism with a constant contour length is known, comprising a base with a straight guide, two equal length cranks connected to the base with a common hinge placed on the axis of the guide, a slider placed in the guide and a first pair of connecting rods connected to it with a common hinge, equal in length each length is two crank lengths, and each is hinged in the middle with the corresponding crank, a second pair of rods equal to each other along the length of the connecting rods, at one end connected by a common hinge of the first pair of w two two equal rods equal to each other along the length of the lever, pivotally connected at one end to the other end of the corresponding connecting rod of the second pair, and the other with a crank located on the other side of the guide axis, two straight rods of the same length, rigidly connected to other ends of the corresponding connecting rods the second pair, which are their extensions. [SU No. 1460478 A2, IPC F16H 21/00, analogue].

Недостатком этого механизма является то, что его функциональные возможности определяются одним кинематическим свойством - постоянством длины контура по концевым точкам составляющих его звеньев, что ограничивает возможности его применения. Геометрические параметры звеньев механизма определяются методами параметрической оптимизации функции цели по критерию постоянства длины контура механизма. Так, в диапазоне конструктивно значимого угла поворота ϕ=60° ведущего звена - кривошипа от 15° до 75° относительно осей X и Y, изменение длины контура механизма-аналога составляет ±0,3%. Технологические параметры и функциональные возможности различных машин и устройств существенно расширяются при использовании в их конструкции механизмов с двумя и более кинематическими свойствами.The disadvantage of this mechanism is that its functionality is determined by one kinematic property - the constancy of the length of the contour along the end points of its components, which limits the possibilities of its application. The geometric parameters of the links of the mechanism are determined by the methods of parametric optimization of the target function according to the criterion of constancy of the length of the contour of the mechanism. So, in the range of structurally significant rotation angle ϕ = 60 ° of the leading link - the crank from 15 ° to 75 ° relative to the X and Y axes, the change in the contour length of the analog mechanism is ± 0.3%. The technological parameters and functionality of various machines and devices are significantly expanded when using mechanisms with two or more kinematic properties in their design.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является симметричный кривошипно-ползунный механизм, содержащий основание с прямолинейной направляющей, два равных по длине кривошипа, связанных с основанием общим шарниром, размещенным на оси направляющей, размещенный в направляющей ползун и связанную с ним общим шарниром первую пару шатунов, равных по длине каждый двум длинам кривошипа, а серединами шарнирно связанных каждый с соответствующим кривошипом, вторую пару равных между собой по длине шатунов, одними концами связанных общим шарниром первой пары шатунов и ползуна, два равных между собой по длине рычага, шарнирно связанных каждый одним концом с соответствующим шатуном второй пары, а другим - с кривошипом, расположенным по другую сторону от оси направляющей, два симметричных равных между собой по длине шатуна третьей пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из первой пары, два симметричных равных каждый длине кривошипа шатуна четвертой пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из третьей пары, два симметричных равных между собой по длине шатуна пятой пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из четвертой пары, другим концом жестко связанных каждый со своим шарниром, размещенным в общем шарнире связи соответствующего кривошипа с серединой шатуна из первой пары, два симметричных вертикальных равных между собой по длине консольных стержня, жестко связанных каждый с соответствующим шарниром другого конца шатуна из пятой пары, две пары симметричных равных между собой по длине звеньев, связанных одними концами каждая пара между собой шарнирами, через которые проходят консольные стержни и скользят в них, а другими концами связаны шарнирами с соответствующими кривошипами и первыми шатунами так, что образуют с ними два симметричных ромба [патент №2568159 по заявке 2014108378, МПК F16H 21/00, - прототип].The closest in technical essence and the technical result achieved is a symmetrical crank-slide mechanism containing a base with a straight guide, two equal length cranks connected to the base by a common hinge placed on the axis of the guide, the slider placed in the guide and the first joint connected to it by a common hinge a pair of connecting rods, equal in length to each two lengths of the crank, and in the middle pivotally connected each to the corresponding crank, a second pair of equal rods along the length of the connecting rods, one ends connected by a common hinge of the first pair of connecting rods and a slider, two equal to each other along the length of the lever, hinged each one end with the corresponding connecting rod of the second pair, and the other - with a crank located on the other side of the axis of the guide, two symmetrical equal to each other the length of the connecting rod of the third pair, pivotally connected at one end to the other end of the corresponding connecting rod from the first pair, two symmetrical equal to each of the crank length of the connecting rod of the fourth pair, pivotally connected at one end to each other to them by the end of the corresponding connecting rod from the third pair, two symmetrical equal to each other along the length of the connecting rod of the fifth pair, hinged each one end to the other end of the corresponding connecting rod from the fourth pair, the other end rigidly connected each with its hinge placed in a common connection hinge of the corresponding crank with the middle of the connecting rod from the first pair, two symmetrical vertical equal to each other along the length of the cantilever rods, each rigidly connected to the corresponding hinge of the other end of the connecting rod from the fifth pair, two pairs with symmetric equal to each other along the length of the links connected at one end by each pair of hinges through which the cantilever rods pass and slide into them, and at the other ends connected by hinges with the corresponding cranks and first connecting rods so that they form two symmetrical rhombuses with them [patent No. 2568159 according to the application 2014108378, IPC F16H 21/00, prototype].

Механизм имеет более широкие функциональные возможности, так как в его конструкции сочетаются два кинематических свойства. Он является механизмом с постоянной длиной контура и механизмом со звеном, движущимся прямолинейно поступательно.The mechanism has wider functionality, since its design combines two kinematic properties. It is a mechanism with a constant contour length and a mechanism with a link that moves linearly linearly.

Недостатком этого механизма является то, что, как и у аналога, изменение длины контура механизма по концевым точкам составляющих его звеньев в конструктивно значимом рабочем диапазоне угла поворота кривошипа в 60° от 15° до 75° относительно осей X и Y составляет также ±0,3%, так как звено, движущееся прямолинейно поступательно, не выступает за пределы контура механизма, его длина не является слагаемым в длине контура механизма, и поэтому длина этого звена не учитывается в функции цели, отражающей свойство постоянства длины контура. Это не позволяет обеспечить рабочий диапазон угла поворота кривошипа с меньшим изменением длины контура механизма.The disadvantage of this mechanism is that, like the analogue, the change in the length of the contour of the mechanism at the end points of its constituent parts in a structurally significant working range of the crank angle of 60 ° from 15 ° to 75 ° relative to the X and Y axes is also ± 0. 3%, since the link moving in a rectilinear translational motion does not protrude beyond the contour of the mechanism, its length is not a term in the length of the contour of the mechanism, and therefore the length of this link is not taken into account in the target function, which reflects the property of constant contour length. This does not allow to ensure the working range of the angle of rotation of the crank with a smaller change in the length of the contour of the mechanism.

Технический результат предлагаемого изобретения - рабочий диапазон угла поворота кривошипа с меньшим изменением длины контура механизма.The technical result of the invention is the working range of the angle of rotation of the crank with a smaller change in the length of the contour of the mechanism.

Заявляемое изобретение направлено на решение технической задачи - рабочий диапазон угла поворота кривошипа с меньшим изменением длины контура механизма путем включения звена, движущегося прямолинейно-поступательно, в состав длины контура механизма по концевым точкам его звеньев с сочетанием в одном механизме двух кинематических свойств.The invention is aimed at solving a technical problem - the working range of the angle of rotation of the crank with a smaller change in the length of the contour of the mechanism by including a link moving in a linearly-translational manner in the length of the contour of the mechanism at the end points of its links with a combination of two kinematic properties in one mechanism.

Техническая задача решается тем, что в симметричном кривошипно-ползунном механизме, содержащем основание с прямолинейной направляющей, два равных по длине кривошипа, связанных с основанием общим шарниром, размещенным на оси направляющей, размещенный в направляющей ползун и связанную с ним общим шарниром первую пару шатунов, равных по длине каждый двум длинам кривошипа, а серединами шарнирно связанных каждый с соответствующим кривошипом, вторую пару равных между собой по длине шатунов, одними концами связанных общим шарниром первой пары шатунов и ползуна, два равных между собой по длине рычага, шарнирно связанных каждый одним концом с соответствующим шатуном второй пары, а другим - с кривошипом, расположенным по другую сторону от оси направляющей, два симметричных равных между собой по длине шатуна третьей пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из первой пары, два симметричных равных каждый длине кривошипа шатуна четвертой пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из третьей пары, два симметричных равных между собой по длине шатуна пятой пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из четвертой пары, другим концом жестко связанных каждый со своим шарниром, размещенным в общем шарнире связи соответствующего кривошипа с серединой шатуна из первой пары, два симметричных вертикальных равных между собой по длине консольных стержня, жестко связанных каждый с соответствующим шарниром другого конца шатуна из пятой пары, две пары симметричных равных между собой по длине звеньев, связанных одними концами каждая пара между собой шарнирами, через которые проходят консольные стержни и скользят в них, а другими концами связаны шарнирами с соответствующими кривошипами и первыми шатунами так, что образуют с ними два симметричных ромба, согласно изобретению соответствующие шатуны из третьей, четвертой и пятой пары с половинами шатунов из первой пары образуют параллелограммы, причем шатуны третьей пары образуют звенья с прямолинейно-поступательным движением по горизонтальной оси, которые выступают за пределы концевых точек первых шатунов, и их длина входит слагаемым в длине контура механизма, образованного концевыми точками составляющих его звеньев.The technical problem is solved in that in a symmetrical crank-slide mechanism containing a base with a straight guide, two cranks equal in length to the base, connected by a common hinge placed on the axis of the guide, a slider placed in the guide and a common connecting rod connected to it by a common hinge, equal in length each to two lengths of the crank, and in the middle pivotally connected each to the corresponding crank, a second pair of equal lengths of connecting rods, one ends connected by a common hinge of the first pair connecting rods and a slider, two equal to each other along the length of the lever, each pivotally connected at one end with the corresponding connecting rod of the second pair, and the other with a crank located on the other side of the guide axis, two symmetrical equal to each other along the length of the connecting rod of the third pair, pivotally connected each one end with the other end of the corresponding connecting rod from the first pair, two symmetrical equal to each length of the crank of the connecting rod of the fourth pair, hinged each one end with the other end of the corresponding connecting rod from the third pair, two symmetrical equal along the length of the connecting rod of the fifth pair, hinged each one end with the other end of the corresponding connecting rod from the fourth pair, the other end rigidly connected each with its own hinge placed in a common hinge connecting the corresponding crank with the middle of the connecting rod from the first pair, two symmetrical vertical equal to each other along the length of the cantilever rod, each rigidly connected to the corresponding hinge of the other end of the connecting rod from the fifth pair, two pairs of symmetrical equal to each other along the length of the links hinged at one end by each pair with hinges through which the cantilever rods pass and slide into them, while the other ends are hinged to the corresponding cranks and first connecting rods so that they form two symmetrical rhombuses, according to the invention, corresponding connecting rods from the third, fourth and fifth pairs with half rods from the first pair form parallelograms, and the connecting rods of the third pair form links with rectilinear translational movement along the horizontal axis, which protrude beyond the end the check of the first connecting rods, and their length is included as a term in the length of the contour of the mechanism formed by the end points of its constituent links.

Сущность изобретения заключается в том, что в механизме с постоянной длиной контура соответствующие шатуны из третьей, четвертой и пятой пары с половинами шатунов из первой пары образуют параллелограммы, при этом шатуны третьей пары образуют звенья механизма с прямолинейно-поступательным движением по горизонтальной оси, выступают за пределы концевых точек первых шатунов механизма и их длина входит слагаемым в длине контура механизма, образованного концевыми точками составляющих его звеньев. Третьи шатуны, как поступательные звенья, включенные в состав контура механизма, образованного концевыми точками составляющих его звеньев, увеличивают в функции цели число параметров синтеза до пяти, что позволяет снизить до 0,1%, в сравнении с прототипом, изменение длины контура механизма по концевым точкам составляющих его звеньев в конструктивно значимом рабочем диапазоне угла поворота кривошипа в 60° от 15° до 75° относительно осей X и Y.The essence of the invention lies in the fact that in a mechanism with a constant length of the contour, the corresponding connecting rods from the third, fourth and fifth pairs with half of the connecting rods from the first pair form parallelograms, while the connecting rods of the third pair form the links of the mechanism with a linearly translational movement along the horizontal axis, the limits of the end points of the first connecting rods of the mechanism and their length is included in the length of the contour of the mechanism formed by the end points of its constituent links. The third connecting rods, as translational links included in the structure of the mechanism of the mechanism formed by the end points of its constituent parts, increase the number of synthesis parameters in the function of the target to five, which allows to reduce to 0.1%, compared with the prototype, the change in the length of the mechanism along the end points of its constituent parts in a structurally significant operating range of the crank angle of 60 ° from 15 ° to 75 ° relative to the X and Y axes.

В новой совокупности признаков возникает новое техническое свойство механизма с постоянной длиной контура - рабочий диапазон угла поворота кривошипа с меньшим изменением длины контура механизма.In a new set of features, a new technical property of the mechanism with a constant contour length arises - the working range of the crank angle with a smaller change in the length of the contour of the mechanism.

Рассмотренные признаки являются достаточными для достижения заявляемого технического результата.The considered signs are sufficient to achieve the claimed technical result.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена кинематическая схема механизма с постоянной длиной контура и со звеном, движущимся прямолинейно-поступательно.The invention is illustrated in the drawing, which shows a kinematic diagram of a mechanism with a constant contour length and with a link moving in a linear-translational manner.

Механизм содержит основание 1 с прямолинейной направляющей 2, установленные на основании 1 два кривошипа 3 равной длины, общий шарнир А которых размещен на продольной вертикальной оси направляющей 2, в которой установлен ползун 4. Общим шарниром D с ползуном 4 связана одними концами первая пара шатунов 5, длина каждого из которых равна двум длинам кривошипа 3, и вторая пара шатунов 6, по длине равных друг другу. Шатуны 5 из первой пары своими серединами шарнирами В и В' связаны каждый с соответствующим кривошипом 3, а шатуны 6 из второй пары шарнирами N и N' связаны каждый с соответствующим рычагом 7, которые, в свою очередь, шарнирами М и М' другими концами связаны каждый с соответствующим кривошипом 3. С другим концом первого шатуна 5 одним концом шарниром С связан третий шатун 8, с другим концом которого шарниром Е связан одним концом четвертый шатун 9, который равен длине кривошипа 3 и связан другим концом шарниром S с одним концом расположенного горизонтально пятого шатуна 10, который равен длине третьего шатуна 8, и другим концом жестко связан со своим шарниром K, размещенным в шарнире В связи соответствующего кривошипа 3 с серединой шатуна 5 из первой пары. Соответствующие шатуны из третьей 8, четвертой 9, пятой 10 пары и половины шатунов 5 из первой пары образуют параллелограмм KSEC.The mechanism comprises a base 1 with a straight guide 2, two cranks 3 of equal length mounted on the base 1, the common hinge A of which is placed on the longitudinal vertical axis of the guide 2 in which the slider 4 is mounted. The first pair of connecting rods 5 is connected by a common hinge D to the slider 4 , the length of each of which is equal to the two lengths of the crank 3, and the second pair of connecting rods 6, equal in length to each other. The connecting rods 5 of the first pair with their midpoints with the hinges B and B 'are each connected to the corresponding crank 3, and the connecting rods 6 of the second pair with the hinges N and N' are each connected with the corresponding lever 7, which, in turn, with the hinges M and M 'are the other ends each is connected to a corresponding crank 3. A third connecting rod 8 is connected to the other end of the first connecting rod 5 by a joint C, and a fourth connecting rod 9 is connected to the other end by a joint E, which is equal to the length of the crank 3 and connected to the other end by a joint S with one end of the the horizon just the fifth connecting rod 10, which is equal to the length of the third connecting rod 8, and the other end is rigidly connected with its hinge K placed in the hinge In connection with the corresponding crank 3 with the middle of the connecting rod 5 of the first pair. The corresponding connecting rods from the third 8, fourth 9, fifth 10 pairs and half of the connecting rods 5 from the first pair form a KSEC parallelogram.

С шарнирами K пятых шатунов 10 жестко связаны вертикальные консольные стержни 11, по которым скользят шарниры F и F', связывающие одинаковой длины звенья 12, 13, другие концы которых связаны шарнирами R и Р, соответственно, с кривошипом 3 и первым шатуном 5 так, что образуют с ними ромб FRBP.With the hinges K of the fifth connecting rods 10, vertical cantilever rods 11 are rigidly connected along which the hinges F and F 'slide, connecting the same length of the link 12, 13, the other ends of which are connected by the hinges R and P, respectively, with the crank 3 and the first connecting rod 5 so what form the rhombus FRBP with them.

Механизм работает следующим образом.The mechanism works as follows.

При повороте кривошипов 3 на угол ϕ от оси симметрии шатуны 5 и 6 совершают сложное движение. При этом концы шатунов 5 и 6, связанные шарниром D, вместе с ползуном 4 совершают прямолинейное однонаправленное движение по оси симметрии Y, а концы С и С' первых шатунов 5 и концы Е и Е' третьих шатунов 8 совершают прямолинейное разнонаправленное движение по оси X.When the cranks 3 are rotated through an angle ϕ from the axis of symmetry, the connecting rods 5 and 6 make a complex movement. In this case, the ends of the connecting rods 5 and 6, connected by the hinge D, together with the slider 4, make a rectilinear unidirectional movement along the axis of symmetry Y, and the ends C and C 'of the first connecting rods 5 and the ends E and E' of the third rods 8 make a rectilinear multidirectional movement along the X axis .

Из чертежа следует, что длина контура механизма по точкам ACELDL'Е'С'А постоянна, если в процессе поворота кривошипа 3 на угол ϕ сумма перемещения Хе точки Е шатуна 8 по оси X, расстояние EL между концевыми точками шатунов 8 и 6 и длина DL второго шатуна 6 постоянны. Это условие в предлагаемом механизме выражается функцией цели:From the drawing it follows that the length of the contour of the mechanism at the points ACELDL'E'C'A is constant if, during the rotation of the crank 3 by an angle ϕ, the sum of Xe of the point E of the connecting rod 8 along the X axis, the distance EL between the end points of the connecting rods 8 and 6, and the length DL of the second connecting rod 6 is constant. This condition in the proposed mechanism is expressed by the function of the goal:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Хс - абсцисса концевой точки С шатуна 5;where Xc is the abscissa of the end point C of the connecting rod 5;

СЕ - длина третьего шатуна 8;CE - the length of the third connecting rod 8;

Figure 00000002
- абсцисса концевой точки L второго шатуна 6;
Figure 00000002
- abscissa end point L of the second connecting rod 6;

Figure 00000003
- ордината концевой точки L второго шатуна 6;
Figure 00000003
- the ordinate of the end point L of the second connecting rod 6;

DL - длина второго шатуна 6.DL - the length of the second connecting rod 6.

После введения обозначений параметров и математических преобразований это выражение можно представить в видеAfter introducing the notation of parameters and mathematical transformations, this expression can be represented as

Figure 00000004
Figure 00000004

где ϕ - угол поворота кривошипов 3;where ϕ is the angle of rotation of the cranks 3;

α - угол между вторым шатуном 6 и осью Y;α is the angle between the second connecting rod 6 and the Y axis;

b=DL - длина второго шатуна 6;b = DL - the length of the second connecting rod 6;

f=СЕ - длина третьего шатуна 8.f = CE - the length of the third connecting rod 8.

Угол α геометрически связан с звеньями механизма и углом ϕ следующим выражением:The angle α is geometrically connected with the links of the mechanism and the angle ϕ by the following expression:

Figure 00000005
Figure 00000005

где m1 - положение шарнира М на кривошипе 3, равное расстоянию от шарнира А до шарнира М;where m 1 - the position of the hinge M on the crank 3, equal to the distance from the hinge A to the hinge M;

m2 - положение шарнира N на шатуне 6, равное расстоянию от шарнира D до шарнира N;m 2 - the position of the hinge N on the connecting rod 6, equal to the distance from the hinge D to the hinge N;

с - длина рычага 7.C is the length of the lever 7.

В функции цели, определяющей свойство механизма, пять параметров b, f, с, m1, m2 являются параметрами синтеза, которые определяются методами параметрической оптимизации функции цели по критерию постоянства длины контура механизма. В диапазоне конструктивно значимого угла поворота ϕ=60° ведущего звена - кривошипа 3 от 15° до 75° изменение длины контура механизма ACELDL'E'C'A не превышает 0,1% при конструктивно принимаемой относительной длине звена, движущегося прямолинейно-поступательно - третьего шатуна 8, равной 0,25 длины кривошипа 3.In the goal function, which determines the property of the mechanism, the five parameters b, f, c, m 1 , m 2 are the synthesis parameters that are determined by the parametric optimization of the target function according to the criterion of constancy of the length of the contour of the mechanism. In the range of structurally significant rotation angle ϕ = 60 ° of the leading link - crank 3 from 15 ° to 75 °, the change in the length of the contour of the ACELDL'E'C'A mechanism does not exceed 0.1% with a structurally accepted relative length of the link moving linearly - the third connecting rod 8, equal to 0.25 of the length of the crank 3.

Далее, при повороте кривошипа 3 на угол ϕ от продольной вертикальной оси направляющей 2 (оси Y) ползун 4 перемещается по направляющей 2, а шарнир С первого шатуна 5 в силу равенства длины шатуна 5 удвоенной длине кривошипа 3 и третий шатун 8 как поступательное звено, входящее в параллелограмм KSEC, движутся точно по оси X. Звенья 12 и 13 ромба FRBP перемещают шарнир F по консольному стержню 11, жестко связанному с шарниром K пятого шатуна 10, и удерживают стержень 11 в вертикальном положении, а шатун 10 точно в горизонтальном положении или под заданным углом. Вместе с пятым шатуном 10 будет иметь такое же положение и третий шатун 8, входящий в параллелограмм KSEC.Further, when the crank 3 is rotated by an angle ϕ from the longitudinal vertical axis of the guide 2 (Y axis), the slider 4 moves along the guide 2, and the hinge C of the first connecting rod 5 due to the equality of the length of the connecting rod 5 to the doubled length of the crank 3 and the third connecting rod 8 as a translational link, included in the parallelogram KSEC, move exactly along the X axis. The links 12 and 13 of the FRBP rhombus move the hinge F along the cantilever rod 11, which is rigidly connected to the hinge K of the fifth connecting rod 10, and hold the rod 11 in the vertical position, and the connecting rod 10 in the horizontal position or at a given angle. Together with the fifth connecting rod 10 will have the same position and the third connecting rod 8 included in the parallelogram KSEC.

Технологические параметры и функциональные возможности различных машин и устройств существенно расширяются при выполнении, например, их остова (рамы) в виде регулируемых переменной конфигурации конструкций, представляющих механизм с двумя кинематическими свойствами - с постоянной длиной контура и с поступательными звеньями. Такой механизм найдет применение, например, в рабочих органах машин с цепным приводом и переменной шириной захвата, а поступательные звенья этого же механизма с встречно направленным движением позволят, например, закреплять к ним различные другие рабочие органы, подвижные концевые опоры для придания устойчивости устройствам, копиры для контроля ширины захвата и направляющие элементы таких устройств.The technological parameters and functional capabilities of various machines and devices are significantly expanded when, for example, their skeleton (frame) is made in the form of variable configuration configurations representing a mechanism with two kinematic properties - with a constant contour length and with translational links. Such a mechanism will find application, for example, in the working bodies of machines with a chain drive and a variable working width, and the translational links of the same mechanism with an opposite direction will allow, for example, to fix various other working bodies to them, movable end supports to give stability to devices, copiers to control the width of the grip and the guiding elements of such devices.

Claims (1)

Симметричный кривошипно-ползунный механизм, содержащий основание с прямолинейной направляющей, два равных по длине кривошипа, связанных с основанием общим шарниром, размещенным на оси направляющей, размещенный в направляющей ползун и связанную с ним общим шарниром первую пару шатунов, равных по длине каждый двум длинам кривошипа, а серединами шарнирно связанных каждый с соответствующим кривошипом, вторую пару равных между собой по длине шатунов, одними концами связанных общим шарниром первой пары шатунов и ползуна, два равных между собой по длине рычага, шарнирно связанных каждый одним концом с соответствующим шатуном второй пары, а другим - с кривошипом, расположенным по другую сторону от оси направляющей, два симметричных равных между собой по длине шатуна третьей пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из первой пары, два симметричных равных каждый длине кривошипа шатуна четвертой пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из третьей пары, два симметричных равных между собой по длине шатуна пятой пары, связанных шарнирно каждый одним концом с другим концом соответствующего шатуна из четвертой пары, другим концом жестко связанных каждый со своим шарниром, размещенным в общем шарнире связи соответствующего кривошипа с серединой шатуна из первой пары, два симметричных вертикальных равных между собой по длине консольных стержня, жестко связанных каждый с соответствующим шарниром другого конца шатуна из пятой пары, две пары симметричных равных между собой по длине звеньев, связанных одними концами каждая пара между собой шарнирами, через которые проходят консольные стержни и скользят в них, а другими концами связанных шарнирами с соответствующими кривошипами и первыми шатунами так, что образуют с ними два симметричных ромба, отличающийся тем, что соответствующие шатуны из третьей, четвертой и пятой пары с половинами шатунов из первой пары образуют параллелограммы, причем шатуны третьей пары образуют звенья с прямолинейно-поступательным движением по горизонтальной оси, которые выступают за пределы концевых точек первых шатунов, и их длина входит слагаемым в длине контура механизма, образованного концевыми точками составляющих его звеньев.A symmetrical crank-slide mechanism containing a base with a straight guide, two equal length cranks connected to the base with a common hinge placed on the axis of the guide, a slider placed in the guide and a common connecting rod connected to it with a common hinge, the first pair of connecting rods equal in length to each two lengths of the crank and with the midpoints each hingedly connected to the corresponding crank, a second pair of equal along the length of the connecting rods, one ends connected by a common hinge of the first pair of connecting rods and a slider, two equal to each other two along the length of the lever pivotally connected at one end with the corresponding connecting rod of the second pair and the other with a crank located on the other side of the guide axis, two symmetrical equal to each other along the length of the connecting rod of the third pair, pivotally connected at one end to the other end of the corresponding connecting rod from the first pair, two symmetrical equal to each length of the crank of the connecting rod of the fourth pair, pivotally connected by one end to the other end of the corresponding connecting rod from the third pair, two symmetrical equal to each other in length the connecting rod line of the fifth pair, hinged each one end with the other end of the corresponding connecting rod from the fourth pair, the other end rigidly connected each with its own hinge, placed in the common connection hinge of the corresponding crank with the middle of the connecting rod from the first pair, two symmetrical vertical equal lengths cantilever rods, rigidly connected each with a corresponding hinge of the other end of the connecting rod from the fifth pair, two pairs of symmetrical equal to each other along the length of the links connected at the same ends each pair between hinges through which the cantilever rods pass and slide into them, and with the other ends connected by hinges with the corresponding cranks and first connecting rods so that they form two symmetrical rhombuses with them, characterized in that the corresponding connecting rods from the third, fourth and fifth pair with half rods parallelograms are formed from the first pair, and the connecting rods of the third pair form links with a linearly translational movement along the horizontal axis, which protrude beyond the end points of the first connecting rods, and their length is included Laga in length mechanism contour of the end points of its constituent units.
RU2015148178A 2015-11-09 2015-11-09 Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism RU2609848C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148178A RU2609848C2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148178A RU2609848C2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015148178A RU2015148178A (en) 2016-06-20
RU2609848C2 true RU2609848C2 (en) 2017-02-06

Family

ID=56131898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148178A RU2609848C2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2609848C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009006682A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-15 Scalzo Automotive Research Pty Ltd Mechanism for internal combustion piston engines
US20120180752A1 (en) * 2009-07-14 2012-07-19 Konrad Heimanns Crank drive
RU2553613C1 (en) * 2013-11-25 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" Bogdanov's slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
RU2014108378A (en) * 2014-03-04 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" BOGDANOV'S SYMMETRIC CRANKS-SLIDING MECHANISM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009006682A1 (en) * 2007-07-09 2009-01-15 Scalzo Automotive Research Pty Ltd Mechanism for internal combustion piston engines
US20120180752A1 (en) * 2009-07-14 2012-07-19 Konrad Heimanns Crank drive
RU2553613C1 (en) * 2013-11-25 2015-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" Bogdanov's slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
RU2014108378A (en) * 2014-03-04 2015-09-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет" BOGDANOV'S SYMMETRIC CRANKS-SLIDING MECHANISM

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015148178A (en) 2016-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10253854B2 (en) Apparatus for converting motion
ES2634998T3 (en) Apparatus for converting movement
US20150122081A1 (en) Apparatus for Converting Motion
US10352415B2 (en) Apparatus for converting motion
RU2553613C1 (en) Bogdanov's slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
RU2609848C2 (en) Bogdanov symmetrical slider-crank mechanism
RU2568159C2 (en) Bogdanov's symmetrical slider-crank mechanism
RU2568160C2 (en) Bogdanov's slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
US11248685B2 (en) Apparatus for converting motion
RU2609845C2 (en) Bogdanov slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
RU2609844C2 (en) Bogdanov slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
CN105835034B (en) The mobile roll-over table of Three Degree Of Freedom industry
RU2609843C2 (en) Bogdanov slider-crank mechanism with link moving linear-progressively
CN109987163A (en) A kind of creeper undercarriage and robot
KR20190142685A (en) Assembly for converting motion
RU2527642C1 (en) Peaucellier-lipkin mechanism with link lever
US20220119235A1 (en) A lift and tilt mechanism and a tilt system
RU133235U1 (en) SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH CRANK, CONNECTOR, BALANCER AND STOCK WITH STONE
RU2668414C1 (en) Mechanism for extension of spatial curves
RU123087U1 (en) SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH ONE CRANK, THREE CROSS BARS, TWO BALANCERS AND ONE HORIZONTAL SLIDER
RU2532109C2 (en) Watt complete parallelogram with additional piston-rod
RU123089U1 (en) SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH CRANKSHAFT, FOUR CONNECTING RODS, TWO BALANCERS AND TWO HORIZONTAL SLIDERS
RU2729835C1 (en) Folding mechanism with integrated kinematic chains
RU2774279C1 (en) Flat-spatial three-platform manipulator
RU122729U1 (en) SWIVEL-LEVER MECHANISM WITH CRANKSHAFT, THREE Crankset, BALANCER AND TWO HORIZONTAL SLIDERS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181110