RU97934U1

RU97934U1 - SPATIAL MIXING MECHANISM

Info

Publication number: RU97934U1
Application number: RU2010114699/05U
Authority: RU
Inventors: Леонид Трофимович Дворников; Максим Геннадьевич Попугаев
Priority date: 2010-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2010-09-27

Abstract

Полезная модель направлена на обеспечение равномерного движения центра цилиндрической кинематической пары, соединяющей уголковый рычаг и пространственное коромысло по сферической поверхности заданного радиуса. Пространственный смесительный механизм, состоящий из пневмо или гидроцилиндра возвратно-поступательного действия и смесильной лапы, при этом поршень со штоком пневмо или гидроцилиндра выполнен за одно целое с уголковым рычагом, входящим со стойкой и с пространственным коромыслом в цилиндрические кинематические пары, а пространственное коромысло, жестко соединенное с лапой смесильного механизма, соединено со стойкой через сферическую кинематическую пару, отличающийся тем, что в цилиндрической кинематической паре, соединяющей уголковый рычаг с пространственным коромыслом, охватываемым звеном является уголковый рычаг, а охватывающим - пространственное коромысло. 1 илл. The utility model is aimed at ensuring uniform motion of the center of a cylindrical kinematic pair connecting a corner lever and a spatial beam along a spherical surface of a given radius. The spatial mixing mechanism, consisting of a pneumatic or hydraulic cylinder of reciprocating action and a mixing arm, the piston with the rod of the pneumatic or hydraulic cylinder is made in one piece with the angular lever that enters with the rack and with the spatial rocker in cylindrical kinematic pairs, and the spatial rocker rigidly connected to the paw of the mixing mechanism, connected to the stand through a spherical kinematic pair, characterized in that in a cylindrical kinematic pair connecting the corner the first lever spatial yoke covered bridge is angled lever and a female - spatial beam. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к устройствам общего назначения, а конкретно к смесителям с вращающимися перемешивающими устройствами в неподвижных резервуарах и месильным машинам, и может быть использовано в пищевой и строительной промышленности.The utility model relates to general-purpose devices, and specifically to mixers with rotating mixing devices in fixed tanks and kneading machines, and can be used in the food and construction industries.

Известен шарнирно-рычажный механизм мешалки, в том числе тестомесилки [1, стр 583, механизм №886], в котором лопасть мешалки скользит по дну сферической чаши. Недостатком этого механизма является необходимость использования двух приводов: привода для движения лопасти и привода для вращения чаши.Known articulated lever mechanism of the mixer, including the mixer [1, p. 583, mechanism No. 886], in which the blade of the mixer slides along the bottom of a spherical bowl. The disadvantage of this mechanism is the need to use two drives: a drive for moving the blade and a drive for rotating the bowl.

Наиболее близким по своему устройству к предлагаемому механизму является пространственный тестомесильный механизм [2], состоящий из гидроцилиндра возвратно поступательного действия и тестомесильной лапы, при этом поршень со штоком гидроцилиндра выполнен за одно целое с уголковым рычагом, входящим со стойкой и с пространственным коромыслом в цилиндрические кинематические пары (четвертого класса), а пространственное коромысло, жестко соединенное с лапой тестомесильного механизма, соединено со стойкой через сферическую кинематическую пару (третьего класса). В этом механизме выходное звено совершает сложное пространственное движение. Однако, недостатком данного механизма является то, что в цилиндрической паре, соединяющей уголковый рычаг и пространственное коромысло, охватывающее звено - уголковый рычаг, а охватываемое - пространственное коромысло, что приводит к движению центра цилиндрической кинематической пары по сферам различных радиусов, и не обеспечивает равномерного движения тестомесильной лапы.Closest to its arrangement to the proposed mechanism is a spatial kneading mechanism [2], consisting of a reciprocating hydraulic cylinder and a kneading paw, while the piston with the hydraulic piston rod is integral with the angular lever that enters the strut and with the spatial rocker into the cylindrical kinematic pairs (fourth class), and the spatial rocker rigidly connected to the paw of the kneading mechanism is connected to the rack through a spherical kinematic a couple (third grade). In this mechanism, the output link makes a complex spatial movement. However, the disadvantage of this mechanism is that in a cylindrical pair connecting the angle lever and the space beam, the link is the corner lever, and the male is the space beam, which leads to the movement of the center of the cylindrical kinematic pair over spheres of different radii, and does not provide uniform motion kneading paws.

Дело в том, что цилиндрическая кинематическая пара выполняется как соединение вала со втулкой. В такой паре обеспечиваются два относительных движения - поступательное вдоль геометрической оси Хх и вращательное вокруг оси Хх. При этом одно из звеньев пары оказывается охватываемым - вал, а второе охватывающим - втулка. От того, какое из звеньев является охватываемым, а какое охватывающим существенно изменяется общий закон относительного движения.The fact is that a cylindrical kinematic pair is made as a connection of a shaft with a sleeve. In such a pair, two relative motions are provided - translational along the geometric axis Xx and rotational around the axis Xx. In this case, one of the links of the pair is covered - the shaft, and the second covering - the sleeve. From which of the links is covered, and which covers significantly changes the general law of relative motion.

В прототипе охватываемым звеном является пространственное коромысло, что приводит в процессе работы к изменению радиусов сфер, по которым движется центр кинематической пары.In the prototype, the covered link is the spatial rocker, which in the process leads to a change in the radii of the spheres along which the center of the kinematic pair moves.

Задачей полезной модели является обеспечение равномерного движения центра цилиндрической кинематической пары, соединяющей уголковый рычаг с пространственным коромыслом по сферической поверхности заданного радиуса.The objective of the utility model is to ensure uniform motion of the center of the cylindrical kinematic pair connecting the angle arm with the spatial beam along the spherical surface of a given radius.

Сущность заявляемого устройства заключается в том, что предлагается пространственный смесительный механизм, состоящий из пневмо или гидроцилиндра возвратно-поступательного действия и смесильной лапы, при этом поршень со штоком пневмо или гидроцилиндра выполнен за одно целое с уголковым рычагом, входящим со стойкой и с пространственным коромыслом в цилиндрические кинематические пары (четвертого класса), а пространственное коромысло, жестко соединенное с лапой смесильного механизма, соединено со стойкой через сферическую кинематическую пару (третьего класса), при этом в цилиндрической кинематической паре, соединяющей уголковый рычаг с пространственным коромыслом, охватываемым звеном является уголковый рычаг, а охватывающим - пространственное коромысло.The essence of the claimed device lies in the fact that a spatial mixing mechanism is proposed, consisting of a pneumatic or hydraulic cylinder of reciprocating action and a mixing paw, while the piston with the rod of the pneumatic or hydraulic cylinder is made in one piece with the angular lever that comes in with the strut and with the spatial rocker in cylindrical kinematic pairs (fourth class), and the spatial beam, rigidly connected to the paw of the mixing mechanism, is connected to the column through a spherical kinematic th pair (third class), while in the cylindrical kinematic pair which connects angled lever with spatial yoke covered link is angled lever and covering - spatial beam.

Общий вид предлагаемого пространственного механизма показан на чертеже.A general view of the proposed spatial mechanism is shown in the drawing.

Привод механизма состоит из неподвижного пневмо или гидроцилиндра 1 со штоком поршня 2, выполненным за одно целое с уголковым рычагом 3. Уголковый рычаг 3 входит со стойкой в цилиндрическую кинематическую пару (пару четвертого класса) 4 и с пространственным коромыслом 5 в цилиндрическую кинематическую пару (пару четвертого класса) 6. Пространственное коромысло 5, жестко соединенное со смесительной лапой 7, движется по заданному закону, входит со стойкой в сферическую кинематическую пару (пару третьего класса) 8.The drive of the mechanism consists of a fixed pneumatic or hydraulic cylinder 1 with the piston rod 2, made in one piece with the angular lever 3. The angular lever 3 is included with the rack in a cylindrical kinematic pair (a pair of the fourth class) 4 and with a spatial rocker 5 in a cylindrical kinematic pair (a pair fourth class) 6. The spatial rocker 5, rigidly connected to the mixing paw 7, moves according to a given law, enters with a rack into a spherical kinematic pair (pair of the third class) 8.

При этом охватывающим звеном в цилиндрической кинематической паре является пространственное коромысло, а охватываемым - уголковый рычаг.At the same time, the spatial link in the cylindrical kinematic pair is the female link, and the angle lever is the male link.

Работает механизм следующим образом. При подаче рабочего агента - газа или жидкости в поршневую, а затем и в штоковую полости пневмо или гидроцилиндра 1 поршень со штоком 2, получает возвратно-поступательное движение вдоль оси пневмо или гидроцилиндра и принуждает уголковый рычаг 3, перемещаться относительно оси цилиндрической кинематической пары 4. При этом рычаг вместе со штоком и поршнем 2 гидроцилиндра 1 получает дополнительное вращательное движение вокруг геометрической оси гидроцилиндра. От рычага 3, на котором выполнена охватываемая поверхность цилиндрическуой кинематической пары 6, получает движение пространственное коромысло 5, с выполненной на нем охватывающей поверхности цилиндрической пары 6.The mechanism works as follows. When the working agent is supplied - gas or liquid into the piston, and then into the rod cavity of the pneumatic or hydraulic cylinder 1, the piston with the rod 2 receives reciprocating motion along the axis of the pneumatic or hydraulic cylinder and forces the angle lever 3 to move relative to the axis of the cylindrical kinematic pair 4. In this case, the lever together with the rod and piston 2 of the hydraulic cylinder 1 receives an additional rotational movement around the geometric axis of the hydraulic cylinder. From the lever 3, on which the covered surface of the cylindrical kinematic pair 6 is made, the spatial rocker 5 receives movement, with the surrounding surface of the cylindrical pair 6 made on it.

При этом, смесительная лапа 7 будет перемещаться по сферической траектории заданного радиуса и по заданному закону.In this case, the mixing paw 7 will move along the spherical trajectory of a given radius and according to a given law.

Известно, что подвижность пространственных механизмов определяется формулой Малышева А.П., имеющей вид [3, стр.35, формула (2,4)]It is known that the mobility of spatial mechanisms is determined by the formula of A. Malyshev, having the form [3, p. 35, formula (2.4)]

В этой формуле W - означает скольким звеньям следует задать движение, чтобы все остальные звенья двигались вполне определенно,In this formula, W - means how many links should be set to move, so that all other links move quite definitely,

n - число подвижных звеньевn is the number of movable links

р₅, р₄, р₃, р₂, p₁ - число кинематических пар соответственно:p ₅ , p ₄ , p ₃ , p ₂ , p ₁ - the number of kinematic pairs, respectively:

p₅ - пятого класса (одноподвижные), р₄ - четвертого класса (двухподвижные), р₃ - третьего класса (трехподвижные), р₂ - второго класса (четырехподвижные) p₁ - первого класса (пятиподвижные).p ₅ - fifth grade (single-moving), p ₄ - fourth grade (two-moving), p ₃ - third grade (three-moving), p ₂ - second grade (four-moving) p ₁ - first grade (five-moving).

В предлагаемом механизме число подвижных звеньев два - это у толковый рычаг 3, выполненный за одно целое с поршнем 2 гидроцилиндра 1, и пространственное коромысло 5 совместно с лапой 7, т.е. n=2, а кинематических пар всего три - это две цилиндрические пары четвертого класса между рычагом 3 со стойкой (пара 4) и этого же рычага с пространственным коромыслом 5 (пара 6), а также сферическая пара р₃ пространственного коромысла 5 со стойкой (пара 8), т.е. р₄=2, р₃=1.In the proposed mechanism, the number of movable links is two - this is the smart lever 3, made in one piece with the piston 2 of the hydraulic cylinder 1, and the spatial rocker 5 together with the paw 7, i.e. n = 2, and there are only three kinematic pairs - these are two cylindrical pairs of the fourth class between the lever 3 with the strut (pair 4) and the same lever with the spatial rocker 5 (pair 6), as well as the spherical pair p _{3 of the} spatial rocker 5 with the strut ( pair 8), i.e. p ₄ = 2, p ₃ = 1.

По формуле (1) по приведенным значениям получимBy the formula (1) according to the given values, we obtain

W=62-42-31=1.W = 62-42-31 = 1.

Отсюда следует, что предлагаемый пространственный смесительный механизм работоспособен, и при этом обеспечивается равномерность перемешивания.It follows that the proposed spatial mixing mechanism is operational, and at the same time, uniformity of mixing is ensured.

Источники информации:Information sources:

1. Артоболевский И.И. Механизмы современной техники, т1. - М.: Машиностроение, 1970.1. Artobolevsky I.I. Mechanisms of modern technology, t1. - M.: Mechanical Engineering, 1970.

2. Патент РФ 2305406, опубликован 10.09.2007 г. Бюл. №25.2. RF patent 2305406, published September 10, 2007, Bull. Number 25.

3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. - М.: Наука, 1975. 640 с.3. Artobolevsky I.I. Theory of mechanisms and machines. - M .: Nauka, 1975.640 s.

Claims

The spatial mixing mechanism, consisting of a pneumatic or hydraulic cylinder of reciprocating action and a mixing paw, while the piston with the rod of the pneumatic or hydraulic cylinder is made in one piece with a corner lever that enters with the rack and with the spatial rocker into cylindrical kinematic pairs (fourth class), and spatial rocker rigidly connected to the paw of the mixing mechanism, connected to the rack through a spherical kinematic pair (third class), characterized in that in a cylindrical kin matic pair connecting the angled lever with spatial yoke covered bridge is angled lever and a female - spatial beam.