SU734462A1

SU734462A1 - Apparatus for balancing crank-drive mechanism

Info

Publication number: SU734462A1
Application number: SU772494216A
Authority: SU
Inventors: Абрам Ефремович Кропп; Юрий Владимирович Янчевский; Михаил Игоревич Касаткин; Андрей Витальевич Шапошников; Александр Николаевич Прудников; Александр Яковлевич Рызванович
Original assignee: Ярославский политехнический институт
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1980-05-15

Description

(54) УСТРОЙСТВО УРАВНОВЕШИВАНИЯ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА(54) DEVICE FOR EQUALIZATION OF CRANKSHIP-CHAIN MECHANISM

1one

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано, например, в импульсных вариаторах.The invention relates to mechanical engineering and can be used, for example, in pulse variators.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство уравновешивани кривошипно-шатунного механизма , содержащее кривошипный вал с противовесом и эксцентриком, установленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик, шатун, подвиж-но установленный на эксцентрике, дополнитель .ный противовес, установленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала, и механизм поворота и фиксации внешнего эксцентрика 1.The closest in technical essence to the invention is a device for balancing a crank mechanism, comprising a crank shaft with a counterweight and an eccentric, rotatably mounted, an external eccentric, a connecting rod movably mounted on the eccentric, an additional counterweight mounted with the possibility rotation around the axis of the crank shaft, and the mechanism for turning and fixing the external eccentric 1.

Недостатком этого устройства вл етс относительно небольшие технологические возможности вследствие отсутстви кинематической св зи внешнего эксцентрика с противовесом .The disadvantage of this device is relatively small technological capabilities due to the lack of kinematic connection of the external eccentric with the counterweight.

Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей устройства.The aim of the invention is to expand the technological capabilities of the device.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено жестко св занным с внешним эксцентриком поводком, а на дополнительном противовесе выполнен радиальный паз, взаимодействующий с поводком.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a lead rigidly connected to an external eccentric, and a radial groove is made on the additional counterweight, which interacts with the lead.

На фиг. 1 показана кинематическа схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема сил и моментов инерции.FIG. 1 shows the kinematic diagram of the device proposed; in fig. 2 - diagram of the forces and moments of inertia.

Устройство содержит кривошипный вал 1 с противовесом 2 и эксцентриком 3, устас новленный на нем с возможностью поворота внешний эксцентрик 4, который с эксцентриком 3 образует регулируемый по длине кривошип, шатун 5, подвижно установленный на эксцентрике 3. Оно также содержит дополнительный противовес 6, установ10 . ленный с возможностью поворота вокруг оси кривошипного вала 1 и, механизм поворота и фиксации (на фигурах не показан) внешнего эксцентрика 4.The device contains a crank shaft 1 with a counterweight 2 and an eccentric 3, an external eccentric 4 mounted on it with the possibility of rotation, which with an eccentric 3 forms a crank that is adjustable along the length, a connecting rod 5 movably mounted on the eccentric 3. It also contains an additional counterweight 6, installed 10 . cantilever with the possibility of rotation around the axis of the crank shaft 1 and the mechanism of rotation and fixation (not shown in the figures) of the external eccentric 4.

Устройство снабжено жестко св занным с внешним эксцентриком 4 поводком 7, а на дополнительном противовесе 6 выполнен радиальный паз 8, взаимодействующий с поводком 7.The device is provided with a leash 7 rigidly connected with the external eccentric 4, and on an additional counterweight 6 there is a radial groove 8, which interacts with the leash 7.

Дисбаланс дополнительного противовеса 20 6 равен дисбалансу противовеса 2 и совпадает с ним по направлению при максимальном радиусе кривошипа, при этом их центры т жести совпадают и проход т через ось 0. На противовесе 6 также нарезана щестерн .The imbalance of the additional counterweight 20 6 is equal to the unbalance of the counterweight 2 and coincides with it in the direction with the maximum radius of the crank, while their centers of gravity coincide and pass through the axis 0. The counterweight 6 also cuts the scabies.

котора входит в зацепление с зубь ми шестерни регулировочного механизма.which engages with the gear teeth of the adjusting mechanism.

Кривошипный вал имеет ось 0|, его эксцентрик - ось Oj, внешний эксцентрик - ось О i.The crank shaft has an axis 0 |, its eccentric is the axis Oj, the external eccentric is the axis O i.

Устройство уравновешивани кри-вошипношатунного механизма работает следуюшим образом.The balance device of the cryo-shaft mechanism works as follows.

При вращении кривошипного вала центробежна сила дополнительного противовеса 6 равна центробежной силе неподвижных масс, а сумма центробежных сил от всех противовесов равна центробежной силе от приведенных масс на кривошипном валу 1 при максимальном радиусе кривоишпа.When the crank shaft rotates, the centrifugal force of the additional counterweight 6 is equal to the centrifugal force of the stationary masses, and the sum of the centrifugal forces from all the counterweights is equal to the centrifugal force from the reduced masses on the crank shaft 1 at the maximum radius of the crank.

Когда кривошип имеет максимальный радиус , центр т жести приведенных масс находитс в точке Оа (см. фиг. 2). Центробежна сила от этих масс равна значению F; и направлена, как показано на фиг. 2. При этом центробежна сила от масс неподвижного противовеса 2 равна Q, а центробежна сила от подвижного дополнительного противовеса б-Рд. Силы Q и Ре в этом положении имеют одинаковое направление, а равнодействующа этих сил равна Re, котора полностью уравновешивает силу Fe.When the crank has a maximum radius, the center of gravity of the reduced masses is at point Oa (see Fig. 2). The centrifugal force from these masses is equal to the value of F; and directed as shown in FIG. 2. At the same time, the centrifugal force from the masses of the fixed counterweight 2 is equal to Q, and the centrifugal force from the moving additional counterweight b-RD. The forces Q and Re in this position have the same direction, and the resultant of these forces is equal to Re, which completely balances the force of Fe.

При регулировании радиуса кривошипа, осуществл емому через шестерню на подвижном дополнительном противовесе 6, внешний эксцентрик 4 (и его центр Oj) при помоши поводка 7 вращаетс вокруг точки Оги таким образом точка Оз описывает окружность с центром в точке О а- Общий радиус кривошипа измен етс от значени Oi, Оз до нул , следовательно, и величина центробежной силы F мен етс пропорционально величине радиуса кривошипа и имеет последовательно направлени Fg, FS...FI, О, т.е. годограф силы описываетс окружностью с центром в точке О г.When the crank radius is adjusted through the gear on the movable additional counterweight 6, the external eccentric 4 (and its center Oj) with the aid of the driver 7 rotates around the point Ogi, thus the Oz point describes a circle centered at the point O a- The total radius of the crank changes from the value of Oi, Oz to zero, therefore, the magnitude of the centrifugal force F varies in proportion to the radius of the crank and has successive directions Fg, FS ... FI, O, i.e. the locus of force is described by a circle with a center at the point O g.

При этом направление силы Q по отношению к кривошипному валу 1 (к центру Oi) все врем остаетс посто нным, а направление силы Р в процессе регулировани In this case, the direction of the force Q with respect to the crank shaft 1 (towards the center Oi) remains constant all the time, and the direction of the force P during the adjustment process

мен етс и вращение ее происходит вокруг точки Oi. Но равнодействующа посто нной силы Q и переменной силы Р всегда равна по величине и обратна по направлению силе F, т.е. Re F6; R5 F5 и так далее.varies and rotates around the point Oi. But the resultant constant force Q and variable force P are always equal in magnitude and inverse in direction to force F, i.e. Re F6; R5 F5 and so on.

Таким образом, кривошипный вал полностью уравновешен при любом значении радиуса кривощипа. Благодар симметричному расположению противовесов относительно кривошипа, механизм уравновешен не только от сил инерции, но и от моментов силThus, the crank shaft is fully balanced at any value of the radius of the curvature. Due to the symmetrical arrangement of the counterweights relative to the crank, the mechanism is balanced not only from the forces of inertia, but also from the moments of forces

инерции.inertia.

Возможность одновременной регулировки радиуса кривошипа с автоматическим изменением суммарного дисбаланса противовеса и дополнительного противовеса во врем вращени кривощипного вала расшир ет технологические возможности устройства, например, дл уравновешивани кривошипного вала с несколькими кривошипами.The possibility of simultaneous adjustment of the crank radius with automatic change of the total unbalance of the counterweight and the additional counterweight during rotation of the crank shaft expands the technological capabilities of the device, for example, to balance the crank shaft with several cranks.

Claims

Invention Formula

A device for balancing a crank mechanism, comprising a crank shaft with a counterweight and an eccentric, rotatably mounted external eccentric; , characterized in that, in order to expand technological capabilities, it is provided with a leash rigidly connected with an external eccentric, and on an additional rotivoveske chickens radial groove, interacting

with a leash.

Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate 40 No. 173560, cl. F 16 F 15/20, 1965 (prototype)

3

ig.1