RU2783900C1 - Hinged vibro-impact mechanism - Google Patents

Hinged vibro-impact mechanism Download PDF

Info

Publication number
RU2783900C1
RU2783900C1 RU2022120697A RU2022120697A RU2783900C1 RU 2783900 C1 RU2783900 C1 RU 2783900C1 RU 2022120697 A RU2022120697 A RU 2022120697A RU 2022120697 A RU2022120697 A RU 2022120697A RU 2783900 C1 RU2783900 C1 RU 2783900C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
crank
rocker
hinged
rack
impact
Prior art date
Application number
RU2022120697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Пожбелко
Original Assignee
Владимир Иванович Пожбелко
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Иванович Пожбелко filed Critical Владимир Иванович Пожбелко
Application granted granted Critical
Publication of RU2783900C1 publication Critical patent/RU2783900C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanical engineering, and more specifically to vibroimpact mechanisms. Hinged vibroimpact mechanism contains a closed kinematic chain with a rotary drive motor. The crank-rocker mechanism is made with a driving crank, a connecting rod, a rocker arm and a rack movably connected to each other through cylindrical hinges, where the rocker and the rack are made of the same length. The length of the connecting rod is equal to the arranged length of the driving crank, and the rocker is connected to the impact working body and is connected to the rack by means of an elastic element.
EFFECT: design is simplified.
10 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к механическим устройствам для создания циклических ударов рабочего органа по обрабатываемому им испытываемому на вибрацию объекту и может найти применение, например, в камнеобрабатывающих станках, перфораторах, трамбовках и вибросмесителях или, например, в стендах для виброиспытаний на удар различной измерительной аппаратуры и установках для чеканки.The invention relates to mechanical devices for creating cyclic impacts of the working body on the object being tested for vibration, and can be used, for example, in stone-working machines, punchers, rammers and vibration mixers or, for example, in benches for vibration impact tests of various measuring equipment and installations for coinage.

Известен виброударный механизм перфоратора, содержащий замкнутую кинематическую цепь с приводным двигателем, сообщающим вращение в разные стороны двум шарнирно-установленным на подвижной раме зубчатым колесам с неуравновешенными дисбалансами и рабочим органом для забивки свай в грунт (Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение. 1987. С. 481) - аналог №1.A vibro-impact mechanism of a perforator is known, containing a closed kinematic chain with a drive motor that imparts rotation in different directions to two gears pivotally mounted on a movable frame with unbalanced imbalances and a working body for driving piles into the ground (Krainev A.F. Dictionary-reference on mechanisms. - M.: Mashinostroenie, 1987. P. 481) - analogue No. 1.

Недостатками такого механизма являются:The disadvantages of this mechanism are:

а) сложность конструкции;a) the complexity of the design;

б) передача создаваемых неуравновешенными дисбалансами больших динамических ударных усилий через опорные подшипники зубчатых колес, что снижает срок их службы: низкая частота создаваемых ударов ограничивает производительность перфоратора.b) the transmission of large dynamic impact forces created by unbalanced imbalances through the support bearings of the gears, which reduces their service life: the low frequency of impacts created limits the performance of the perforator.

Также известен вибрационный механизм, содержащий замкнутую кинематическую цепь с приводным двигателем. включающую кривошипно-ползунный механизм с установленным один внутри другого двойным шарнирно-поворотным цилиндром с поршнем, на котором закреплена трамбовочная площадка с двухсторонне-подпружиненным устройством (Крайнев А.Ф. Механика машин: Фундаментальный словарь. - М.: Машиностроение. 2000. с. 728) - аналог №2.Also known is a vibration mechanism containing a closed kinematic chain with a drive motor. including a crank-slider mechanism with a double articulated-swivel cylinder installed one inside the other with a piston, on which a tamping platform with a double-sided spring-loaded device is fixed (Kraynev A.F. Mechanics of machines: Fundamental dictionary. - M .: Mashinostroenie. 2000. p. 728) - analogue No. 2.

Недостатками ударного вибрационного механизма являются сложность конструкции многократного цилиндра с подпружиненным поршнем, и возможность заклинивания (под действием создаваемых вибрации) двойных поступательных кинематических пар при движении одного цилиндра внутри другого цилиндра.The disadvantages of the shock vibration mechanism are the complexity of the design of a multiple cylinder with a spring-loaded piston, and the possibility of jamming (under the action of the generated vibrations) of double translational kinematic pairs when one cylinder moves inside another cylinder.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению, является ударный механизм с гидравлическим устройством регулирования прямого и обратного хода, система управления которым включает датчики положения, скорости и ускорения рабочего инструмента и управляющий элемент с распределителем потока жидкости, поступающей из напорного трубопровода и удаляющей через сливной трубопровод в маслобак (Ешуткин Д.Н и др. «Структурный синтез органов управления машин ударного действия» // Материалы V международ. конф. «Проблемы механики современных машин», - Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ. Том 1. 2012. С. 199, рис. 1) - прототип.The closest in technical essence and achieved effect to the proposed invention is an impact mechanism with a hydraulic device for regulating the forward and reverse motion, the control system of which includes sensors for the position, speed and acceleration of the working tool and a control element with a distributor for the flow of fluid coming from the pressure pipeline and removing through the drain pipeline into the oil tank (Eshutkin D.N. et al. “Structural synthesis of controls for percussion machines” // Proceedings of the V international conference “Problems in the mechanics of modern machines”, - Ulan-Ude: Publishing House of the ESSTU. Volume 1. 2012. S. 199, Fig. 1) - prototype.

Недостатками указанного ударного механизма являются:The disadvantages of this percussion mechanism are:

1. Сложная конструкция машины ударного действия, включающая:1. The complex design of the percussion machine, including:

а) ударный механизм:a) percussion mechanism:

б) набор различных датчиков контроля движения рабочего органа:b) a set of various sensors for controlling the movement of the working body:

в) управляющий элемент для устойчивости ударных режимов.c) a control element for the stability of shock modes.

2. Очень низкий к.п.д. (30-40%) из-за преобразования гидравлической энергии источника питания в механическую энергию ударного бойка.2. Very low efficiency. (30-40%) due to the conversion of the hydraulic energy of the power source into the mechanical energy of the impact striker.

3. Частота ударов ограничена и не может превышать частоту со приводного двигателя.3. The impact frequency is limited and cannot exceed the frequency from the drive motor.

В основу изобретения положена техническая задача, заключающаяся в:The invention is based on the technical problem, which consists in:

а) упрощении конструкции (за счет применения простых в изготовлении и надежно работающих цилиндрических шарниров);a) simplifying the design (due to the use of easy-to-manufacture and reliable cylindrical hinges);

б) повышении коэффициента полезного действия - КПД (за счет исключения потерь от преобразования гидравлической энергии источника питания в механическую энергию ударного инструмента);b) increasing the efficiency - efficiency (due to the elimination of losses from the conversion of the hydraulic energy of the power source into the mechanical energy of the impact tool);

в) обеспечении устойчивых циклических ударных режимов работы без применения сложной системы обратной связи (как в прототипе гидроотбойника);c) ensuring stable cyclic shock modes of operation without the use of a complex feedback system (as in the prototype hydraulic fender);

г) увеличение частоты ударов при установке низкочастотного приводного двигателя.d) an increase in the frequency of shocks when installing a low-frequency drive motor.

Получение технического результата достигается за счет того, что предлагаемый шарнирный виброударный механизм содержит замкнутую кинематическую цепь с приводным вращательным двигателем, выполненную в виде основного кривошипно-коромыслового механизма с подвижно соединенными между собой через цилиндрические шарниры рычажными звеньями в виде ведущего кривошипа, шатуна, коромысла и стойки, в котором длина ведущего кривошипа и шатуна равна сумме длин коромысла и стойки, коромысло и стойка выполнены одинаковой длины, а длина шатуна равна устроенной длине ведущего кривошипа.Obtaining a technical result is achieved due to the fact that the proposed hinged vibroimpact mechanism contains a closed kinematic chain with a rotary drive motor, made in the form of a main crank-rocker mechanism with lever links movably connected to each other through cylindrical hinges in the form of a driving crank, a connecting rod, a rocker arm and a rack , in which the length of the driving crank and the connecting rod is equal to the sum of the lengths of the rocker and the rack, the rocker and the rack are made of the same length, and the length of the connecting rod is equal to the arranged length of the drive crank.

Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1,фиг. 2,фиг. 3,фиг. 4 и фиг. 5.The essence of the invention is illustrated by the drawings in Fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4 and FIG. 5.

На фиг. 1 изображен общий вид шарнирного виброударного механизма, содержащего замкнутую кинематическую цепь с приводным двигателем, которая выполнена в виде основного кривошипно-коромыслового механизма O1ABO2 с подвижно соединенными между собой (через цилиндрические шарниры O1, А, В и O2) рычажными звеньями 1, 2, 3 и 4 в виде ведущего кривошипа 1 (вращающегося с угловой скоростью ω), шатуна 2, коромысла 3 и стойки 4. В указанной кинематической цепи сумма длины O1A ведущею кривошипа 1 и длины АВ шатуна 2 равна сумме длины O2B коромысла 3 и длины O1O2 стойки 4, т.е.In FIG. 1 shows a general view of a hinged vibro-impact mechanism containing a closed kinematic chain with a drive motor, which is made in the form of a main crank-rocker mechanism O 1 ABO 2 with movably interconnected (through cylindrical hinges O 1 , A, B and O 2 ) lever links 1, 2, 3 and 4 in the form of a leading crank 1 (rotating with an angular velocity ω), a connecting rod 2, a rocker arm 3 and a rack 4. In the indicated kinematic chain, the sum of the length O 1 A of the leading crank 1 and the length AB of the connecting rod 2 is equal to the sum of the length O 2 B rocker 3 and length O 1 O 2 rack 4, i.e.

1А+АВ)=(O2B+O1O2);(O 1 A+AB)=(O 2 B+O 1 O 2 );

коромысло 3 и стойка 4 выполнены одинаковой длины (O2B=O1O2), а длина АВ шатуна 2 равна утроенной длине О1А ведущего кривошипа 1 (АВ=3⋅О1А) для образования при сборке механизма компактного равностороннего треугольника со сторонами О1О22В=В'O1, где B'O1=AB-O1A.the rocker arm 3 and the rack 4 are made of the same length (O 2 B=O 1 O 2 ), and the length AB of the connecting rod 2 is equal to three times the length of O 1 A of the driving crank 1 (AB=3⋅O 1 A) to form a compact equilateral triangle during assembly of the mechanism with sides O 1 O 2 \u003d O 2 B \u003d B'O 1 , where B'O 1 \u003d AB-O 1 A.

Коромысло 3 выполнено с возможностью закрепления на нем рабочею органа 5 (например, в виде ударного бойка), создающего ударное воздействие на выходе в крайнем положении кривошипно-коромыслового механизма, возникающем при расположении на одной прямой линии O1O2 всех его рычажных звеньев 1, 2, 3, 4 и установленного на стойке 4 ограничителя 6 углового внутрициклового поворота коромысла 3 (на рис. 1.а) это крайнее положение данного механизма показано пунктиром). Кроме того, коромысло 3 выполнено с возможностью его соединения со стойкой 4 через упругий элемент 7, который может быть выполнен, например, в виде упругого торсионного вала или в виде винтовой пружины кручения или растяжения или сжатия, выполненной цилиндрической или конической формы.The rocker arm 3 is made with the possibility of fixing on it the working body 5 (for example, in the form of a shock striker), which creates a shock effect at the output in the extreme position of the crank-rocker mechanism, which occurs when all its lever links 1 are located on one straight line O 1 O 2 , 2, 3, 4 and installed on the rack 4 of the limiter 6 of the angular intracycle rotation of the rocker arm 3 (in Fig. 1.a) this extreme position of this mechanism is shown by a dotted line). In addition, the rocker 3 is made with the possibility of its connection with the rack 4 through the elastic element 7, which can be made, for example, in the form of an elastic torsion shaft or in the form of a helical torsion or tension or compression spring, made of a cylindrical or conical shape.

Ведущий кривошип 1 выполнен в виде одноплечего двухшарнирного рычага длиной O1A, у которого один конец через шарнир O1 соединен со стойкой 4, другой конец через шарнир А соединен с шатуном 2, а стойка 4 выполнена в виде двухшарнирного звена O1O2.The driving crank 1 is made in the form of a single-arm double-hinged lever of length O 1 A, in which one end is connected to the rack 4 through the hinge O 1 , the other end is connected to the connecting rod 2 through the hinge A, and the rack 4 is made in the form of a double-hinged link O 1 O 2 .

Цилиндрические шарниры О1, А, В и O2 замкнутой кинематической цепи выполнены с параллельными между собой осями вращения соединяемых рычажных звеньев 1, 2. 3 и 4, а замкнутая кинематическая цепь может быть выполнена со входной кинематической парой привода от вращательного двигателя, совмещенной с цилиндрическим шарниром О1 (расположенным между ведущим кривошипом 1 и стойкой 4), или совмещенной с цилиндрическим шарниром А (расположенным между ведущим кривошипом 1 и шатуном 2), а привод с вращательным двигателем выполнен с возможностью регулирования угловой скорости ω ведущего кривошипа 1.Cylindrical hinges O 1 , A, B and O 2 of the closed kinematic chain are made with parallel axes of rotation of the connected lever links 1, 2. 3 and 4, and the closed kinematic chain can be made with the input kinematic pair of the drive from the rotary engine, combined with cylindrical hinge O 1 (located between the driving crank 1 and rack 4), or combined with a cylindrical hinge A (located between the driving crank 1 and connecting rod 2), and the drive with a rotary motor is configured to control the angular velocity ω of the driving crank 1.

На фиг. 2 представлен вариант выполнения шарнирного виброударного механизма, в котором стойка O3O1O2 выполнена в виде трехшарнирного звена с расположением всех его трех шарниров O3, О1, O2 на одной прямой линии O3O2, а ведущий кривошип 1 выполнен в виде одноплечего рычага с расположенным на его конце двойным цилиндрическим шарниром С для соединения между собой и с ведущим кривошипом 1 шатуна 2 основного кривошипно-коромыслового механизма и дополнительного шатуна 8, образующего через шарнир D и дополнительное коромысло 9 вместе со стойкой O3O1O2 дополнительный кривошипно-коромысловый механизм с установленным на дополнительном коромысле 9. дополнительным рабочим органом 10, для образования двухпозиционной виброударной установки для ударного нагружения двух разных объектов 11 и 12 рабочими органами 5 и 10,установленными на коромыслах 3 и 9.In FIG. 2 shows an embodiment of a hinged vibro-impact mechanism, in which the rack O 3 O 1 O 2 is made in the form of a three-hinged link with the location of all its three hinges O 3 , O 1 , O 2 on one straight line O 3 O 2 , and the leading crank 1 is made in the form of a single-arm lever with a double cylindrical hinge C located at its end for connecting with each other and with the leading crank 1 of the connecting rod 2 of the main crank-rocker mechanism and an additional connecting rod 8, forming through the hinge D and an additional rocker 9 together with the rack O 3 O 1 O 2 additional crank-rocker mechanism with an additional working body 10 installed on an additional rocker arm 9, to form a two-position vibro-impact installation for shock loading of two different objects 11 and 12 by working bodies 5 and 10 mounted on rocker arms 3 and 9.

На фиг. 3 представлен вариант выполнения шарнирного виброударного механизма, в котором стойка выполнена в виде четырехшарнирного звена O1O2O3O4, а ведущий кривошип 1 основного кривошипно-коромыслового механизма и ведущий кривошип O1N дополнительного кривошипно-коромыслового механизма кинематически связаны между собой через приводное зацепление двух зубчатых колес 13 и 14 с одинаковым числом зубьев, сблокированных с упомянутыми кривошипами 1 и O1N, для образования установки чеканки тонкостенных изделий за счет встречного ударного взаимодействия двух рабочих органов 15 и 16 через обрабатываемый листовой материал 17.In FIG. 3 shows an embodiment of a hinged vibro-impact mechanism, in which the rack is made in the form of a four-hinged link O 1 O 2 O 3 O 4 , and the drive crank 1 of the main crank-rocker mechanism and the drive crank O 1 N of the additional crank-rocker mechanism are kinematically connected to each other through drive engagement of two gears 13 and 14 with the same number of teeth, interlocked with the said cranks 1 and O 1 N, to form a minting machine for thin-walled products due to the counter impact interaction of two working bodies 15 and 16 through the processed sheet material 17.

На фиг. 4 представлен вариант выполнения шарнирного виброударного механизма, в котором ведущий кривошип 1 выполнен в виде одноплечего трехшарнирного рычага O1AK треугольной формы, который через шарнир О1 соединен со стойкой 4, а через два других шарнира А и K соответственно соединен с шатуном 2 основного кривошипно-коромыслового механизма и с шатуном KL дополнительного кривошипно-коромыслового механизма для образования установки виброударного бучардирования камня 18 (например, в виде гранитных бордюров) с рабочими органами в виде бучард 19 и 20, ось углового поворота O2 которых расположена параллельно обрабатываемой поверхности.In FIG. 4 shows an embodiment of a hinged vibro-impact mechanism, in which the leading crank 1 is made in the form of a single-arm three-hinged lever O 1 AK of a triangular shape, which is connected to the rack 4 through the hinge O 1 , and through the other two hinges A and K, respectively, is connected to the connecting rod 2 of the main crank - rocker mechanism and with a connecting rod KL of an additional crank-rocker mechanism for the formation of an installation for vibro-impact bush hammering of stone 18 (for example, in the form of granite curbs) with working bodies in the form of bush hammers 19 and 20, the axis of angular rotation O 2 of which is located parallel to the treated surface.

На фиг. 5 представлен вариант выполнения шарнирного виброударного механизма, в котором цилиндрические шарниры О1, А, В и О2 выполнены с пересекающими между собой в одной точке М осями вращения соединяемых рычажных звеньев 1, 2, 3 и 4, для образования пространственного виброударного смесителя, в котором шатун 2 выполнен с возможностью закрепления на нем месильной емкости 21, стойка 4 снабжена упругим упором 22, который при угловом повороте коромысла 3 взаимодействует с установленным на коромысле 3 ударным бойком 5 в крайнем положении упомянутого шарнирного виброударного механизма, а все звенья шарнирного виброударного механизма для перемещения по сферической поверхности с радиусом R из упомянутой точки М выполнены со следующим суммарным соотношением:In FIG. 5 shows an embodiment of a hinged vibro-impact mechanism, in which cylindrical hinges O 1 , A, B and O 2 are made with the axes of rotation of the connected lever links 1, 2, 3 and 4 intersecting each other at one point M, to form a spatial vibro-impact mixer, in in which the connecting rod 2 is made with the possibility of fixing the kneading container 21 on it, the stand 4 is equipped with an elastic stop 22, which, when the rocker arm 3 is rotated angularly, interacts with the impact striker 5 mounted on the rocker arm 3 in the extreme position of the mentioned hinged vibro-impact mechanism, and all links of the hinged vibro-impact mechanism for movements on a spherical surface with a radius R from the mentioned point M are performed with the following total ratio:

γ1234.γ 1 + γ 2 = γ 3 + γ 4 .

углов между пересекающимися осями шарниров соответственно ведущего кривошипа (угол γ1), шатуна (угол γ2), коромысла (γ3) и стойка (угол γ4).angles between the intersecting axes of the hinges, respectively, of the leading crank (angle γ 1 ), connecting rod (angle γ 2 ), rocker arm (γ3) and rack (angle γ 4 ).

Работа представленного шарнирного виброударного механизма заключается в следующем.The work of the presented hinged vibro-impact mechanism is as follows.

Задаваемое приводным вращательным двигателем вращение ведущего кривошипа 1 через рычажные звенья 1, 2 и 3 со скоростью ω преобразуется в угловые колебания коромысла 3 с ударами в крайнем положении рабочего органа 5 по внешнему объекту (обрабатываемой поверхности, испытуемым объектам 11 и 12 или по ограничителю 6). Для механизмов на фиг. 1, фиг. 3. и фиг. 5 частота возникающих ударов равна угловой скорости ω ведущего кривошипа 1 (т.е. за один оборот ведущего кривошипа 1 происходит один удар рабочего органа 5).The rotation of the driving crank 1, set by the drive rotational motor, through the lever links 1, 2 and 3 at the speed ω is converted into angular oscillations of the rocker arm 3 with impacts in the extreme position of the working body 5 on the external object (the surface to be machined, the test objects 11 and 12 or on the limiter 6) . For the mechanisms in Fig. 1, fig. 3 and fig. 5, the frequency of the resulting impacts is equal to the angular velocity ω of the driving crank 1 (i.e., for one revolution of the driving crank 1, one impact of the working body 5 occurs).

В механизме на фиг. 2, содержащем два рабочих органа 5 и 10, а также на механизме на фиг. 4, содержащем тоже два рабочих органа 19 и 20 - за полный оборот ведущего кривошипа 1 эти два рабочих органа будут создавать два (сдвинутых по фазе) удара и поэтому в механизмах на фиг. 2 и фиг. 4 частота ударного воздействия будет в два раза больше угловой скорости ω ведущего кривошипа 1.In the mechanism in Fig. 2, containing two working bodies 5 and 10, as well as on the mechanism in FIG. 4, which also contains two working bodies 19 and 20 - for a full revolution of the driving crank 1, these two working bodies will create two (shifted in phase) impacts and therefore in the mechanisms in FIG. 2 and FIG. 4, the impact frequency will be twice the angular velocity ω of the driving crank 1.

За полный цикл колебательного движения коромысла 3, соединенного со стойкой 4 посредством упругого элемента 7 - сначала при угловом повороте коромысла 3 в одну сторону (т.е. против часовой стрелки на фиг. 1,б) происходит упругая деформация элемента 7 и накопление в нем потенциальной энергии), затем (во второй части цикла) при угловом повороте кривошипа 3 в другую сторону происходит отдача этой энергии и ее суммирование с подводимой энергией от приводного двигателя - что увеличивает силу создаваемых ударов.For a full cycle of the oscillatory movement of the rocker arm 3, connected to the rack 4 by means of an elastic element 7 - first, with the angular rotation of the rocker arm 3 in one direction (i.e., counterclockwise in Fig. 1,b), the elastic deformation of the element 7 occurs and accumulation in it potential energy), then (in the second part of the cycle) with the angular rotation of the crank 3 in the other direction, this energy is released and summed up with the energy supplied from the drive motor - which increases the force of the generated impacts.

Достигаемый в предлагаемом шарнирном виброударном механизме положительный эффект заключается в следующем:The positive effect achieved in the proposed hinged vibro-impact mechanism is as follows:

1. Упрощение конструкции (за счет применения простых и надежных в работе цилиндрических шарниров).1. Simplification of the design (due to the use of simple and reliable cylindrical hinges).

2. Повышение КПД (за счет исключения преобразований одного вида энергии, например, в другой вид энергии, как в гидроотбойниках).2. Increasing the efficiency (by eliminating the conversion of one type of energy, for example, into another type of energy, as in hydraulic fenders).

3. Создание виброударных режимов работы с простым регулированием частоты и силы ударов за счет изменения угловой скорости ведущего кривошипа 1 в его приводе от вращательного двигателя (при отсутствии сложной системы обратной связи для управления потоком жидкости - как в указанном прототипе с гидроотбойником).3. Creation of vibro-impact modes of operation with a simple regulation of the frequency and force of impacts by changing the angular velocity of the driving crank 1 driven by a rotary engine (in the absence of a complex feedback system for controlling the fluid flow - as in the specified prototype with a hydraulic fender).

4. Возможность (за счет применения в виброударных механизмах многошарнирного ведущего кривошипа, например, как на фиг. 4) увеличения частоты создаваемых ударов при установке низкооборотного приводного двигателя.4. Possibility (due to the use of a multi-jointed drive crank in vibro-impact mechanisms, for example, as in Fig. 4) to increase the frequency of generated shocks when installing a low-speed drive motor.

Claims (11)

1. Шарнирный виброударный механизм, содержащий замкнутую кинематическую цепь с приводным двигателем, отличающийся тем, что замкнутая кинематическая цепь выполнена в виде основного кривошипно-коромыслового механизма с подвижно соединенными между собой через цилиндрические шарниры рычажными звеньями в виде ведущего кривошипа, шатуна, коромысла и стойки, в котором сумма длина ведущего кривошипа и шатуна равна сумме длин коромысла и стойки, коромысло и стойка выполнены одинаковой длины, а длина шатуна равна утроенной длине ведущего кривошипа для образования при сборке механизма компактного равностороннего треугольника.1. A hinged vibroimpact mechanism containing a closed kinematic chain with a drive motor, characterized in that the closed kinematic chain is made in the form of a main crank-rocker mechanism with lever links movably connected to each other through cylindrical hinges in the form of a driving crank, connecting rod, rocker arm and rack, in which the sum of the lengths of the driving crank and the connecting rod is equal to the sum of the lengths of the rocker arm and the rack, the rocker and the rack are made of the same length, and the length of the connecting rod is equal to three times the length of the drive crank to form a compact equilateral triangle when assembling the mechanism. 2. Шарнирный виброударный механизм по п. 1, отличающийся тем, что коромысло выполнено с возможностью закрепления на нем рабочего органа, создающего ударное воздействие на выходе в крайнем положении кривошипно-коромыслового механизма при расположении на одной прямой линии всех его рычажных звеньев и установленного на стойке ограничителя углового внутрициклового поворота коромысла, а основной кривошипно-коромысловый механизм снабжен кинематически связанным с ним дополнительным кривошипно-коромысловым механизмом.2. The hinged vibro-impact mechanism according to claim 1, characterized in that the rocker is made with the possibility of fixing a working body on it, which creates a shock effect at the output in the extreme position of the crank-rocker mechanism when all its lever links are located on one straight line and mounted on a rack the limiter of the angular intracycle rotation of the rocker, and the main crank-rocker mechanism is equipped with an additional crank-rocker mechanism kinematically associated with it. 3. Шарнирный виброударный механизм по п. 1, отличающийся тем, что коромысло выполнено с возможностью его соединения со стойкой через упругий элемент, обеспечивающий заданное расположение относительно стойки всех звеньев кривошипно-коромыслового механизма в его нерабочем положении при отключенном приводном двигателе и выполненный, например, в виде упругого торсионного вала или в виде винтовой пружины кручения, или растяжения, или сжатия, выполненной цилиндрической или конической формы.3. Hinged vibro-impact mechanism according to claim 1, characterized in that the rocker is made with the possibility of its connection with the rack through an elastic element that provides a predetermined location relative to the rack of all links of the crank-rocker mechanism in its idle position with the drive motor turned off and made, for example, in the form of an elastic torsion shaft or in the form of a helical torsion or tension or compression spring of cylindrical or conical shape. 4. Шарнирный виброударный механизм по п. 1, отличающийся тем, что ведущий кривошип выполнен в виде одноплечего двухшарнирного рычага, у которого один конец шарнирно соединен со стойкой, другой конец шарнирно соединен с шатуном кривошипно-коромыслового механизма, а стойка выполнена в виде двухшарнирного звена.4. Hinged vibro-impact mechanism according to claim 1, characterized in that the leading crank is made in the form of a single-arm double-hinged lever, in which one end is pivotally connected to the rack, the other end is pivotally connected to the connecting rod of the crank-rocker mechanism, and the rack is made in the form of a double-articulated link . 5. Шарнирный виброударный механизм по п. 2, отличающийся тем, что стойка выполнена в виде трехшарнирного звена с расположением всех его трех шарниров на одной прямой линии, а ведущий кривошип выполнен в виде одноплечего рычага с расположенным на его конце двойным цилиндрическим шарниром для соединения между собой и с ведущим кривошипом основного и дополнительного кривошипно-коромысловых механизмов для образования двухпозиционной виброударной установки с установленными на коромыслах основного и дополнительного механизмов рабочими органами.5. Hinged vibro-impact mechanism according to claim 2, characterized in that the rack is made in the form of a three-hinged link with the location of all its three hinges in one straight line, and the leading crank is made in the form of a single-arm lever with a double cylindrical hinge located at its end for connection between itself and with the leading crank of the main and additional crank-rocker mechanisms for the formation of a two-position vibro-impact installation with working bodies installed on the rockers of the main and additional mechanisms. 6. Шарнирный виброударный механизм по п. 2, отличающийся тем, что стойка выполнена в виде четырехшарнирного звена, а ведущий кривошип основного кривошипно-коромыслового механизма и ведущий кривошип дополнительного кривошипно-коромыслового механизма кинематически связаны между собой через приводное зацепление двух зубчатых колес с одинаковым числом зубьев, для образования установки чеканки тонкостенных изделий за счет встречного ударного взаимодействия двух рабочих органов через обрабатываемый листовой материал.6. Hinged vibroimpact mechanism according to claim 2, characterized in that the rack is made in the form of a four-hinged link, and the drive crank of the main crank-rocker mechanism and the drive crank of the additional crank-rocker mechanism are kinematically connected to each other through the drive engagement of two gears with the same number teeth, for the formation of a machine for chasing thin-walled products due to the counter impact interaction of two working bodies through the processed sheet material. 7. Шарнирный виброударный механизм по пп. 2 и 5, отличающийся тем, что ведущий кривошип выполнен в виде одноплечего трехшарнирного рычага треугольной формы, который через один из шарниров соединен со стойкой, а через два других шарнира соответственно соединен с шатуном основного кривошипно-коромыслового механизма и с шатуном дополнительного кривошипно-коромыслового механизма, для образования установки виброударного бучардирования камня с рабочими органами в виде бучард.7. Hinged vibroimpact mechanism according to paragraphs. 2 and 5, characterized in that the leading crank is made in the form of a single-arm triangular-shaped three-hinged lever, which is connected to the rack through one of the hinges, and through the other two hinges, respectively, is connected to the connecting rod of the main crank-rocker mechanism and to the connecting rod of the additional crank-rocker mechanism , for the formation of a vibro-impact bush hammering of stone with working bodies in the form of bush hammers. 8. Шарнирный виброударный механизм по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрические шарниры замкнутой кинематической цепи выполнены с параллельными между собой осями вращения соединяемых рычажных звеньев.8. Hinged vibroimpact mechanism according to claim 1, characterized in that the cylindrical hinges of the closed kinematic chain are made with parallel axes of rotation of the connected lever links. 9. Шарнирный виброударный механизм по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что цилиндрические шарниры замкнутой кинематической цепи выполнены с непараллельными между собой осями вращения, например с пересекающимися между собой в одной точке осями вращения соединяемых рычажных звеньев, для образования пространственного виброударного смесителя, в котором шатун выполнен с возможностью закрепления на нем месильной емкости, стойка снабжена упругим упором, который при угловом повороте коромысла взаимодействует с установленным на коромысле ударным бойком в крайнем положении шарнирного виброударного механизма, а все звенья шарнирного виброударного механизма для перемещения по сферической поверхности с радиусом R из упомянутой точки M выполнены со следующим суммарным соотношением углов между пересекающимися осями шарниров соответственно ведущего кривошипа (угол γ1), шатуна (угол γ2), коромысла (угол γ3) и стойки (угол γ4):9. Hinged vibroimpact mechanism according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the cylindrical hinges of the closed kinematic chain are made with non-parallel axes of rotation, for example, with the axes of rotation of the connected lever links intersecting at one point, to form a spatial vibro-impact mixer, in which the connecting rod is made with the possibility of being fixed on it kneading tank, the rack is equipped with an elastic stop, which, when the rocker is rotated angularly, interacts with the impact striker mounted on the rocker in the extreme position of the hinged vibro-impact mechanism, and all links of the hinged vibro-impact mechanism for moving along a spherical surface with a radius R from the mentioned point M are made with the following total ratio angles between the intersecting axes of the hinges, respectively, of the leading crank (angle γ 1 ), connecting rod (angle γ 2 ), rocker arm (angle γ 3 ) and rack (angle γ 4 ): γ1234.γ 1 + γ 2 = γ 3 + γ 4 . 10. Шарнирный виброударный механизм по п. 1, отличающийся тем, что замкнутая кинематическая цепь может быть выполнена со входной кинематической парой привода от вращательного двигателя, совмещенной с цилиндрическим шарниром, расположенным между ведущим кривошипом и стойкой, или совмещенной с цилиндрическим шарниром, расположенным между ведущим кривошипом и шатуном, а привод с вращательным двигателем выполнен с возможностью регулирования угловой скорости ω ведущего кривошипа.10. Hinged vibroimpact mechanism according to claim 1, characterized in that the closed kinematic chain can be made with an input kinematic pair of a drive from a rotary engine, combined with a cylindrical hinge located between the driving crank and the rack, or combined with a cylindrical hinge located between the leading a crank and a connecting rod, and a drive with a rotary motor is configured to control the angular velocity ω of the driving crank.
RU2022120697A 2022-07-27 Hinged vibro-impact mechanism RU2783900C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783900C1 true RU2783900C1 (en) 2022-11-21

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU267321A1 (en) * DEVICE FOR CRUSHING INHABILITIES
SU1151732A1 (en) * 1983-08-05 1985-04-23 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Three-dimensional lever mechanism
RU2163955C1 (en) * 1999-07-09 2001-03-10 Институт горного дела СО РАН Device for driving into ground of long members, for instance, pipes
RU2548087C1 (en) * 2013-12-17 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Mixing device
RU2758385C1 (en) * 2021-02-24 2021-10-28 Владимир Иванович Пожбелко Circular spatial spherical manipulator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU267321A1 (en) * DEVICE FOR CRUSHING INHABILITIES
SU1151732A1 (en) * 1983-08-05 1985-04-23 Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина Three-dimensional lever mechanism
RU2163955C1 (en) * 1999-07-09 2001-03-10 Институт горного дела СО РАН Device for driving into ground of long members, for instance, pipes
RU2548087C1 (en) * 2013-12-17 2015-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Mixing device
RU2758385C1 (en) * 2021-02-24 2021-10-28 Владимир Иванович Пожбелко Circular spatial spherical manipulator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2271766A (en) Engine
RU2783900C1 (en) Hinged vibro-impact mechanism
US4143719A (en) Multi-vibro pile hammer
US3916704A (en) Vibratory locomotion means
JPH04500631A (en) friction welding
JP2003145446A (en) Engine breaker
WO2010063764A1 (en) A vibratory mechanism for a pile driver and a pile driver
CA1193498A (en) Synchronous vibratory impact hammer
JPH02298631A (en) Internal combustion engine
JPH09184545A (en) Vibration reducing device in piston reciprocating internal combustion engine
RU2349813C1 (en) Two-shaft connecting rod gear
RU2686518C1 (en) Vibrations generating method
US3867848A (en) Arcuately oscillating piston machine
RU165866U1 (en) CRANKS-STAINLESS MECHANISM
SU1192426A1 (en) Vibrotamper
RU2383396C1 (en) Vibrating machine
JP6853452B2 (en) Shaft member
RU2682871C1 (en) Oscillation generation device
US8276471B2 (en) Vibration generator
RU2770622C1 (en) Method for converting rotational motion into translational and device for its implementation
RU179051U1 (en) MECHANISM OF PARALLEL STRUCTURE
SU1700143A1 (en) Vibration-impact device
RU52928U1 (en) ROTATION TRANSMISSION DEVICE
SU1675498A1 (en) Vibrohammer
RU2285104C1 (en) Rotary-percussion drive