SU1627769A1 - Balanced slider-crank mechanism - Google Patents
Balanced slider-crank mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- SU1627769A1 SU1627769A1 SU884623536A SU4623536A SU1627769A1 SU 1627769 A1 SU1627769 A1 SU 1627769A1 SU 884623536 A SU884623536 A SU 884623536A SU 4623536 A SU4623536 A SU 4623536A SU 1627769 A1 SU1627769 A1 SU 1627769A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- crank
- rod
- connecting rod
- long
- short
- Prior art date
Links
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
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к криво- шипно-ползунным преобразовател м нра- щателыюго движени в вознратно-поступательное и найдет применение в частности в поршневых машинах. Цель изобретени - повышение надежности и долговечности механизма путем исключени вибрации при его работе. Вращение кривошипа 3 через шатун 6 преобразуетс в возвратно-поступательное движение ползуна 5 и движение по шатунным кривым стержней 9 и 10 шарнир- но-рычажного уравновешивающего устройства . Угловые скорости стержней 9 и 10 всегда равны и противоположны соответственно угловым скорост м кривошипа 3 и шатуна 6. Поэтому главный вектор и главный момент сип инерции звеньев механизма равны нулю при любом законе вращени кривошипа. 2 ил. (Л с У & to vj о toThe invention relates to a slider crank converter in the reciprocating movement in a reciprocal movement and will find application in particular in reciprocating machines. The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of the mechanism by eliminating vibration during its operation. The rotation of the crank 3 through the connecting rod 6 is converted into a reciprocating movement of the slide 5 and the movement along the connecting rod curves of the rods 9 and 10 of the hinge-lever balancing device. The angular velocities of the rods 9 and 10 are always equal and opposite to the angular velocities of the crank 3 and the connecting rod 6. Therefore, the main vector and the main moment of inertia of the links of the mechanism are zero for any law of rotation of the crank. 2 Il. (L with U & to vj about to
Description
Фиг.11
Изобретение относитс к машиностроению , а именно к кривошипно-пол- зунным преобразовател м вращательного движени в возвратно-поступательное ,. и может быть использовано, в частности в поршневых машинах.The invention relates to mechanical engineering, namely to crank-and-slide converters of rotational movement into reciprocating,. and can be used in particular in reciprocating machines.
Цель изобретени - повышение надежности и долговечности механизма путем исключени вибрации при его pa- JQ боте.The purpose of the invention is to increase the reliability and durability of the mechanism by eliminating vibration during its pa-JQ bot.
На фиг. 1 показана кинематическа схема механизма с шарнирно-рычажным уравновешивающим устройством в виде ромбоида; на фиг. 2 - то же, с урав- 15 новешивающим устройством в виде антипараллелограмма .FIG. Figure 1 shows a kinematic diagram of a mechanism with a pivot-lever balancing device in the form of a rhomboid; in fig. 2 - the same, with an equalizing device in the form of an anti-parallelogram.
Механизм содержит стойку 1 с пр молинейной направл ющей 2, установленный на стойке 1 кривошип 3, ев - 20 занный с ней шарниром 4, установленный в направл ющей 2 ползун 5, шатун 6, -одним концом через шарнир 7 св занный с ползуном 5, а другим концом через шарнир b св занный с кривоши- 25 пом 3, и шарнирно-рычажное уравновешивающее устройство в виде короткого и длинного стержней 9 и 10 соответственно , св занных между собой общим шарниром 11. Другим концом стер- зо жень 9 через шарнир 12 св зан с кривошипом 3, а стержень 10 через шарнир 13 св зан с шатуном 6 (фиг. 1) или другим концом стержень 9 через шарнир 13 св зан с шатуном 6, а стержень 10 через шарнир 12 св зан с кривошипом 3 (фиг. 2). При этом длина стержн 9 равна рассто нию между шарнирами 8 иThe mechanism comprises a rack 1 with a straight-line guide 2, mounted on a rack 1, a crank 3, 20, a hinge 4 connected to it, mounted in a guide 2, a slider 5, a connecting rod 6, one end through a hinge 7 connected with a slider 5, and the other end through the hinge b is connected with the crankshaft 25 of the number 3, and the hinge balancer device in the form of short and long rods 9 and 10, respectively, connected by a common hinge 11. The other end of the shafts 9 through the hinge 12 is connected with crank 3, and the rod 10 through the hinge 13 is connected with connecting rod 6 (fi 1) or by the other end, the rod 9 is connected to the connecting rod 6 through the hinge 13, and the rod 10 through the hinge 12 is connected to the crank 3 (Fig. 2). The length of the rod 9 is equal to the distance between the hinges 8 and
12на кривошипе 3, а длина стержн 10 равна рассто нию между шарнирами 8 и .12 on crank 3, and the length of the rod 10 is equal to the distance between the hinges 8 and.
13на шатуне 6 так, что в зависимости от расположени общего шарнира 11 стержни 9 и 10 образуют соответствующими отрезками кривошипа 3 и шатуна 6 ромбоид (фиг. 1) или антнпараллелог- ,с рамм (фиг. 2). Длины кривошипа 3, шатуна 6 и стержней 9 и 10 выбирают такими, что отношение длины кривошипа 3 к длине щутуна 6 равно отношению длины стерж- ,« н 9 к длине стержн 10. Геометри- ческа форма кривошипа 3 и шатуна 6 позвол ет сместить шарниры 12 и 13 от продольных осей х и х этих звеньев . При этом продольна ось х кри- вошипа 3 образует угол Об с пр мой, соедин ющей оси шарниров 8 и 12 и вл ющейс одной из сторон ромбоида или антипараллелограмма. При проекти3513 on the connecting rod 6 so that, depending on the location of the common joint 11, the rods 9 and 10 are formed by the corresponding segments of the crank 3 and the connecting rod 6 of the rhomboid (Fig. 1) or the parallel-parallel, with the frame (Fig. 2). The lengths of the crank 3, the connecting rod 6 and the rods 9 and 10 are chosen such that the ratio of the length of the crank 3 to the length of the gauge 6 is equal to the ratio of the length of the rod, n 9 to the length of the rod 10. The geometric shape of the crank 3 and the connecting rod 6 allows you to shift the hinges 12 and 13 from the longitudinal axes x and x of these links. In this case, the longitudinal axis x of the cryplate 3 forms the angle Ob from the straight connecting axis of the hinges 8 and 12 and is one of the sides of the rhomboid or the anti-parallelogram. With the project35
ровании угол оС может быть выбран в пределах от 0 - 360°.The oC angle can be selected from 0 - 360 °.
Параметры геометрии масс звеньев механизма (массы звеньев, моменты инерции масс и статические моменты масс) определены из системы алгебра- ических уравненийThe parameters of the mass geometry of the links of the mechanism (the masses of the links, the moments of inertia of the masses and the static moments of the masses) are determined from a system of algebraic equations
(mj+mg+mj+m),+8,ц-A cosoi 0; S,x- A sinei 0; S2u+ тг1г + В14Г3 cosoi 0;(mj + mg + mj + m), + 8, c-A cosoi 0; S, x- A sinei 0; S2u + tg1g + V14G3 cosoi 0;
о;about;
i S2 )f+ В14Ц sin 06i S2) f + B14C sin 06
5 five
0 5 о 0 5 o
с with
5five
o;o;
°ty °4X аЖ ЧХ ° ty ° 4X aH chh
S ЈU+ 14 1 j 0,S ЈU + 14 1 j 0,
I, + (m,+m1+m,+m4) 1 (+m} (S4,.- )21, cos Oi - I, O; I4 + m2l + m4lj - I4 0,I, + (m, + m1 + m, + m4) 1 (+ m} (S4, .-) 21, cos Oi - I, O; I4 + m2l + m4lj - I4 0,
где m.,m ,т,т4 массы соответственно шатуна, ползуна, короткого стержн и длинного стержн ; SU .where m., m, t, t4 of the mass, respectively, of the connecting rod, slider, short rod and long rod; SU.
54д, 55д - статические моменты масс соответственно кривошипа, шатуна, ползуна, короткого стержн и длинного стержн относительно продольных осей этих звеньев;54d, 55d - static moments of the masses, respectively, of the crank, connecting rod, slider, short rod and long rod relative to the longitudinal axes of these links;
,lj-S,, lj-s,
- дл механизма на фиг. 1; - for the mechanism in FIG. one;
+ S4(j, + S4 (j,
дл механизма на for mechanism on
%,8П,8, V Ч%, 8P, 8, V H
1,,1г, I.,I41, 1g, I., I4
фиг. 2;FIG. 2;
-статические моменты масс соответственно кривошипа, шатуна, ползуна, короткого стержн и длинного стержн относительно поперечных осей этих звеньев;-static moments of mass, respectively, of the crank, connecting rod, slider, short rod and long rod relative to the transverse axes of these links;
-моменты инерции масс соответственно кривошипа , шатуна, короткого стержн и длинного стержн относительно точек пересечени продольных и поперечных осей- moments of mass inertia, respectively, of the crank, connecting rod, short rod and long rod relative to the points of intersection of the longitudinal and transverse axes
ЬB
этих звеньев (шарниров А,8,12 и 13);these links (hinges A, 8,12 and 13);
21Г +21G +
10ten
2020
2525
- длины соответственно кривошипа, шатуна, короткого стержн и длинного стержн ; 06 - угол между продольной осью кривошипа и принадлежащей ему стороной ромбоида или антипараллелограмма .- the lengths of the crank, connecting rod, short rod and long rod, respectively; 06 is the angle between the longitudinal axis of the crank and the side of the rhomboid or the anti-parallelogram that belongs to it.
При проектировании механизма конструктивно задают значение любых семи из восемнадцати параметров геометрии масс, вход щих в систему уравнений .When designing a mechanism, the value of any seven of the eighteen mass geometry parameters included in the system of equations is constructively specified.
Механизм работает следующим образом .The mechanism works as follows.
Вращение кривошипа 3 через шатун 6 преобразуетс в возвратно-поступательное движение ползуна Ъ и движение по шатунным кривым стержней 9 и 10. При этом диагонали ромбоида или антипараллелограмма совершают поступательное движение, шарниры 12 и 13 движутс относительно своей диагонали во взаимно противоположных направлени х , а равные по длине .стороны ромбоида или антипараллелограмма поворачиваютс навстречу друг другу. Вследствие этого углова скорость стержн 9 равна и противоположна угловой скорости кривошипа 3, а углова скорость стержн 10 равна и противоположна угловой скорости шатуна 6The rotation of the crank 3 through the crank 6 is converted into a reciprocating movement of the slider b and the movement along the connecting rod curves of the rods 9 and 10. At the same time, the diagonals of the rhomboid or the anti-parallelogram perform translational motion, the hinges 12 and 13 move in opposite directions to their diagonal, along the length, the rhomboid or anti-parallelogram sides are rotated towards each other. As a consequence, the angular velocity of the rod 9 is equal and opposite to the angular velocity of the crank 3, and the angular velocity of the rod 10 is equal to and opposite to the angular velocity of the connecting rod 6
Из фиг. 1 очевидно, чтоСр3From FIG. 1 it is obvious that Cp3
+tf-U, , 4 м - -Ч г а из ИГ« 2 очевидно, что lfj ,Lp4 2fi +(-(JL. Дифференциру эти зависимости по времени, в обоих случа х получают (0} -СО,, У4 J4.45+ tf-U, 4 m - -CH of the IG 2, it is obvious that lfj, Lp4 2fi + (- (JL. To the differential, these time dependencies, in both cases, get (0} -CO ,, Y4 J4 .45
Следовательно, в выполненном по предлагаемым схемам механизме обеспечиваетс равенство нулю главного вектора и главного момента сил инер- ции звеньев механизма при любом зако- 50 не вращени кривошипа, т.е. обеспечиваетс полна уравновешенность механизма при любых услови х и режимах его работы.Consequently, in the mechanism performed according to the proposed schemes, the main vector and the main moment of inertia forces of the links of the mechanism are equal to zero for any law of rotation of the crank, i.e. the mechanism is fully balanced under all conditions and modes of operation.
jj jj
30thirty
3535
4040
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623536A SU1627769A1 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Balanced slider-crank mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884623536A SU1627769A1 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Balanced slider-crank mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1627769A1 true SU1627769A1 (en) | 1991-02-15 |
Family
ID=21416626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884623536A SU1627769A1 (en) | 1988-12-22 | 1988-12-22 | Balanced slider-crank mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1627769A1 (en) |
-
1988
- 1988-12-22 SU SU884623536A patent/SU1627769A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Лракел н В.Г. Уравновешивание масс коромыслово-поллунных механизмов на основе пантографа - Извести ВУЗов, № 7, М. : Машиностроении, ГЖ7, г. 48-52. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lin et al. | Dynamics of beam-type periodic structures | |
US3830212A (en) | Chain-sprocket transmission means in piston-crank mechanism | |
US4683849A (en) | Reciprocating multicylinder vee machines with secondary counterbalancers | |
Mata et al. | Fundamentals of machine theory and mechanisms | |
Soong et al. | A theoretical and experimental investigation of the dynamic response of a slider-crank mechanism with radial clearance in the gudgeon-pin joint | |
EP0187930A3 (en) | Multiple cylinder internal-combustion engine | |
SU1627769A1 (en) | Balanced slider-crank mechanism | |
Golebiewski et al. | Analytical and experimental investigation of elastic slider-crank mechanisms | |
MORITA et al. | Research on dynamics of four-bar linkage with clearances at turning pairs: 2nd report, analysis of crank-lever mechanism with clearance at joint of crank and coupler using continuous contact model | |
SU1747775A1 (en) | Deaxial crank-and-slider mechanism | |
SU1262163A1 (en) | Device for converting reciprocating motion to rotary motion and vice versa | |
RU2051303C1 (en) | Twin slide-rocker mechanism | |
SU1551880A1 (en) | Balanced ic-engine | |
RU2027069C1 (en) | Vibration exciter for inertia propeller | |
SE8404319L (en) | ANGLE SPEED SENSOR USING PARALLEL VIBRATING ACCELEROMETERS | |
SU1753322A1 (en) | Six-coordinate vibration stand | |
RU1826034C (en) | Stand for fatigue tests of material specimens | |
SU1216393A1 (en) | Piston machine | |
RU2051360C1 (en) | Plant for fatigue testing samples of materials | |
RU2785422C1 (en) | Adaptive compensation system for industrial robot | |
SU1587372A1 (en) | Method of testing bellows | |
SU1645135A1 (en) | Manipulator | |
SU1108423A1 (en) | Control device | |
SU411895A1 (en) | ||
SU1695141A1 (en) | Aerodynamic balance |