RU2051303C1 - Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм - Google Patents
Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм Download PDFInfo
- Publication number
- RU2051303C1 RU2051303C1 SU4941992A RU2051303C1 RU 2051303 C1 RU2051303 C1 RU 2051303C1 SU 4941992 A SU4941992 A SU 4941992A RU 2051303 C1 RU2051303 C1 RU 2051303C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crank
- connecting rod
- arm lever
- leash
- slider
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к уравновешиванию машинных агрегатов и может быть использовано для исключений вибраций, передающихся на фундамент машинного агрегата от шарнирно-стержневого передаточного механизма с ведущим звеном, вращающимся с постоянной угловой скоростью. Технический результат - повышение надежности за счет уравновешивания главного момента сил инерции звеньев механизма. Шарнир 11 соединения трехплечего рычага 4 со стойкой 1 равноудален от второй и третьей вершин трехплечего рычага 4. Длины поводков 5 и 6 равны расстоянию от второй или третьей вершины трехплечего рычага 4 до шарнира 11 соединения трехплечего рычага 4 со стойкой 1. Четыре противовеса жестко закреплены соответственно на поводках 5 и 6, на кривошипе 9 и на трехплечем рычаге 4. При вращении кривошипа 9 ползуны 7 и 8 перемещаются вдоль прямолинейных направляющих 2 и 3 навстречу друг другу с равными скоростями. Поводки 5 и 6 совершают плоское движение в одном направлении. 1 ил.
Description
Изобретение относится к уравновешиванию машинных агрегатов и может быть использовано для исключения вибраций, передающихся на фундамент машинного агрегата от шарнирно-стержневого передаточного механизма с ведущим звеном, вращающимся с постоянной угловой скоростью.
В состав машинного агрегата входят двигатель, передаточный механизм и исполнительный орган. Неуравновешенный шарнирно-стержневой передаточный механизм является основным источником возбуждения вибраций. Чтобы передаточный механизм не являлся источником возбуждения вибраций, его нужно уравновесить.
Известен сдвоенный ползунно-кривошипный механизм [1] содержащий стойку с прямолинейными направляющими, два ползуна, два шатуна равной длины и кривошип в виде двуплечего рычага. Плечи рычага имеют равные длины, а их продольные оси совпадают. Кривошип шарнирно установлен на стойке. Ползуны установлены в прямолинейных направляющих. Шатуны своими концевыми шарнирами связаны соответственно с ползунами и кривошипом. Оси перемещения шарниров, соединяющих ползуны и шатуны, проходят через опорный шарнир кривошипа.
При вращении кривошипа шатуны совершают плоское движение, а ползуны движутся возвратно-поступательно вдоль прямолинейных направляющих в противоположном направлении относительно друг друга. Параметры геометрии масс шатунов и ползунов выбраны так, чтобы при вращении кривошипа обеспечивалось равенство нулю главного вектора сил инерции; равенство же нулю главного момента сил инерции обеспечить в этом механизме нельзя.
Таким образом, недостатком известного сдвоенного ползунно-кривошипного механизма является неуравновешенность главного момента сил инерции звеньев.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является сдвоенный ползунно-коромысловый механизм [2] содержащий стойку, шарнирно соединенный с ней одним концом кривошип, шатун, один из концов которого шарнирно соединен с другим концом кривошипа, две соосные прямолинейные направляющие, два ползуна, установленные в соответствующих направляющих, два поводка, один из концов каждого из которых шарнирно соединен с соответствующим ползуном, и шарнирно соединенный со стойкой трехплечий рычаг. Первая вершина трехплечего рычага шарнирно соединена с другим концом шатуна, а вторая и третья с другими концами соответствующих поводков. Ось качания трехплечего рычага перпендикулярна осям прямолинейных направляющих.
При вращении кривошипа посредством шатуна, трехплечего рычага и поводков ползуны приводятся в возвратно-поступательное движение навстречу друг другу. Массы ползунов выбраны так, чтобы при движении ползунов уравновешивались их силы инерции. Силы инерции остальных звеньев механизма, а также главный момент сил инерции остаются неуравновешенными.
Таким образом, недостатком известного сдвоенного ползунно-коромыслового механизма является его моментная неуравновешенность. Как следствие этого, механизм будет источником вибраций фундамента машинного агрегата. Наличие вибраций фундамента является одним из основных факторов, влияющих на уменьшение надежности и долговечности механизма при его работе.
Цель изобретения повышение надежности и долговечности сдвоенного ползунно-коромыслового механизма при его работе за счет уравновешивания главного момента сил инерции звеньев механизма.
Для этого в сдвоенном ползунно-коромысловом механизме, содержащем стойку, шарнирно соединенный с ней одним концом кривошип, шатун, один из концов которого шарнирно соединен с другим концом кривошипа, соосные прямолинейные направляющие, установленные в соответствующих направляющих два ползуна, два поводка, один из концов каждого из которых шарнирно соединен с соответствующим ползуном, и шарнирно соединеный со стойкой трехплечий рычаг, первая из вершин которого шарнирно соединена с другим концом шатуна, вторая и третья с другими концами соответствующих поводков, а ось качания трехплечего рычага перпендикулярна осям прямолинейных направляющих, шарнир соединения трехплечего рычага со стойкой равноудален от второй или третьей вершин трехплечего рычага, длины поводков равны расстоянию от второй и третьей вершин трехплечего рычага до шарнира соединения трехплечего рычага со стойкой, механизм снабжен четырьмя противовесами, жестко закрепленными соответственно на поводках, на кривошипе и трехплечем рычаге, а параметры геометрии масс звеньев механизма выбраны из следующих соотношений:
Sx1 0,
m1 + Sy1 l1 -1 Sy2 l2 -1 0,
Sx2 0,
J1 Sy2 l2 0,
Sx3 0,
Sx4 0,
Sy4 + Sy2 Al2 -1 + Sy3 Sy5 + (m4 m2)l3 0,
Sx5 + Sy2 Bl2 -1 0,
Sx6 0,
Sx7 0,
J2 + J4 J3 Sy2 (A2 + B2)l2 -1 (m2 + m4)l3 2 0,
m3 m5 + (Sy3 Sy5)l3 -1 0, где l1, l2, l3 длины соответственно кривошипа, шатуна, плеча трехплечего рычага от второй или третьей вершины до шарнира соединения его со стойкой; m1, m2, m3, m4, m5 массы соответственно шатуна, первого поводка, первого ползуна, второго поводка и второго ползуна; Sx1, Sx2, Sx3, Sx4, Sx5, Sx6, Sx7 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, первого ползуна, трехплечего рычага, второго поводка и второго ползуна относительно продольных осей этих звеньев; Sy1, Sy2, Sy3, Sy4, Sy5 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно поперечных осей этих звеньев; J1, J2, J3, J4 моменты инерции массы соответственно шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев; А и В координаты шарнира соединения шатуна с первой вершиной трехплечего рычага.
Sx1 0,
m1 + Sy1 l1 -1 Sy2 l2 -1 0,
Sx2 0,
J1 Sy2 l2 0,
Sx3 0,
Sx4 0,
Sy4 + Sy2 Al2 -1 + Sy3 Sy5 + (m4 m2)l3 0,
Sx5 + Sy2 Bl2 -1 0,
Sx6 0,
Sx7 0,
J2 + J4 J3 Sy2 (A2 + B2)l2 -1 (m2 + m4)l3 2 0,
m3 m5 + (Sy3 Sy5)l3 -1 0, где l1, l2, l3 длины соответственно кривошипа, шатуна, плеча трехплечего рычага от второй или третьей вершины до шарнира соединения его со стойкой; m1, m2, m3, m4, m5 массы соответственно шатуна, первого поводка, первого ползуна, второго поводка и второго ползуна; Sx1, Sx2, Sx3, Sx4, Sx5, Sx6, Sx7 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, первого ползуна, трехплечего рычага, второго поводка и второго ползуна относительно продольных осей этих звеньев; Sy1, Sy2, Sy3, Sy4, Sy5 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно поперечных осей этих звеньев; J1, J2, J3, J4 моменты инерции массы соответственно шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев; А и В координаты шарнира соединения шатуна с первой вершиной трехплечего рычага.
На чертеже изображена схема сдвоенного ползунно-коромыслового механизма.
Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм состоит из стойки 1 с соосными прямолинейными направляющими 2 и 3, трехплечего рычага 4, поводков 5 и 6, ползунов 7 и 8, кривошипа 9 и шатуна 10. Трехплечий рычаг 4 шарниром 11 и кривошип 9 шарниром 12 соединены со стойкой 1. Первый ползун 7 установлен в прямолинейной направляющей 2; второй ползун 8 в прямолинейной направляющей 3. Первый поводок 5 своими концевыми шарнирами 15 и 16 связан соответственно с второй вершиной трехплечего рычага 4 и ползуном 7. Второй поводок 6 своими концевыми шарнирами 17 и 18 связан с третьей вершиной трехплечего рычага 4 и ползуном 8. Шатун 10 своими концевыми шарнирами 13 и 14 связан соответственно с кривошипом 9 и первой вершиной трехплечего рычага 4. Длины плеч трехплечего рычага между шарнирами 11, 15 и 11, 17 равны между собой, а также равны длинам поводков между шарнирами 15, 16 и 17, 18. Ось качания трехплечего рычага 4 перпендикулярна осям прямолинейных направляющих 2 и 3. Шарнир 14 может быть выбран в любой точке на трехплечем рычаге 4.
Параметры геометрии масс звеньев механизма: массы звеньев, моменты инерции массы и статические моменты массы определены из системы алгебраических уравнений приведенных выше.
При конструировании механизма можно задаваться значениями любых девяти параметров из двадцати одного, входящих в систему уравнений.
Для получения системы уравнений были записаны аналитические выражения главного вектора и главного момента сил инерции звеньев механизма. Установлено, что число обобщенных параметров геометрии масс, входящих в эти уравнения, равно шестнадцати. Из этих шестнадцати обобщенных параметров десять можно сделать равными нулю, которые дают первые десять уравнений в системе уравнений. Влияние остальных обобщенных параметров на величины главного вектора и главного момента сил инерции устраняются с помощью их взаимной компенсации за счет движения звеньев в противоположных направлениях с равными скоростями, дающей остальные уравнения в системе уравнений.
Механизм работает следующим образом.
При вращении кривошипа 9 все звенья механизма приводятся в движение. Ползуны 7 и 8 перемещаются вдоль прямолинейных направляющих 2 и 3 навстречу друг другу с равными скоростями. Поводки 5 и 6 совершают плоское движение с угловой скоростью, равной по величине и противоположной по направлению угловой скорости трехплечего рычага 4.
В выполненном таким образом механизме при равномерном вращении кривошипа обеспечивается равенство нулю главного вектора и главного момента сил инерции звеньев механизма, т. е. обеспечивается условие уравновешенности механизма. Это приводит к тому, что на фундамент машинного агрегата со стороны механизма не передаются переменные динамические нагрузки. Отсутствие этих нагрузок приводит к устранению вибраций фундамента машинного агрегата. Следствием этого является повышение надежности и долговечности механизма и всего машинного агрегата в целом при его работе.
Claims (1)
- СДВОЕННЫЙ ПОЛЗУННО-КОРОМЫСЛОВЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий стойку, шарнирно соединенный с ней одним концом кривошип, шатун, один из концов которого шарнирно соединен с другим концом кривошипа, соосные прямолинейные направляющие, установленные в соответствующих направляющих два ползуна, два поводка, один из концов каждого из которых шарнирно соединен с соответствующим ползуном, и шарнирно соединенный со стойкой трехплечий рычаг, первая из вершин которого шарнирно соединена с другим концом шатуна, вторая и третья с другими концами соответствующих поводков, а ось качания трехплечего рычага перпендикулярна к осям прямолинейных направляющих, отличающийся тем, что шарнир соединения трехплечего рычага со стойкой равноудален от второй и третьей вершин трехплечего рычага, длины поводков равны расстоянию от второй или третьей вершины трехплечего рычага до шарнира соединения трехплечего рычага со стойкой, механизм снабжен четырьмя противовесами, жестко закрепленными соответственно на поводках, кривошипе и трехплечем рычаге, а параметры геометрии масс звеньев механизма выбраны из следующих соотношений:
sx 1 0,
m1+sy1l
sx 2 0,
J1 sy 2l2 0,
sx 3 0,
sx 4 0,
sy4+sy2Al
sx5+sy2Bl
sx 6 0,
sx 7 0,
I2+I4-I3-sy2(A2+B2)l
m3-m5+(sy3-sy5)l
где l1, l2, l3 длины соответственно кривошипа, шатуна, плеча трехплечего рычага от второй или третьей вершины до шарнира соединения его со стойкой;
m1, m2, m3, m4, m5 массы соответственно шатуна, первого поводка, первого ползуна, второго поводка и второго ползуна;
sx 1, sx 2, sx 3, sx 4, sx 5, sx 6, sx 7 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, первого ползуна, трехплечего рычага, второго поводка и второго ползуна относительно продольных осей этих звеньев;
sy 1, sy 2, sy 3, sy 4, sy 5 статические моменты массы соответственно кривошипа, шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно поперечных осей этих звеньев;
J1, J2, J3, J4 моменты инерции массы соответственно шатуна, первого поводка, трехплечего рычага и второго поводка относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев;
A, B координаты шарнира соединения шатуна с первой вершиной трехплечего рычага.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4941992 RU2051303C1 (ru) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4941992 RU2051303C1 (ru) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2051303C1 true RU2051303C1 (ru) | 1995-12-27 |
Family
ID=21577538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4941992 RU2051303C1 (ru) | 1991-06-03 | 1991-06-03 | Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2051303C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109455533A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-12 | 登封市启明轩程控设备有限公司 | 一种卸料装置及包含该卸料装置的横移卸料机构 |
-
1991
- 1991-06-03 RU SU4941992 patent/RU2051303C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1976, с.638. * |
2. Заявка ФРГ N 2428077, кл. F 16F 15/26, 1980. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109455533A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-03-12 | 登封市启明轩程控设备有限公司 | 一种卸料装置及包含该卸料装置的横移卸料机构 |
CN109455533B (zh) * | 2018-11-30 | 2024-02-23 | 登封市启明轩程控设备有限公司 | 一种卸料装置及包含该卸料装置的横移卸料机构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3511110A (en) | Engine balancer | |
US4683849A (en) | Reciprocating multicylinder vee machines with secondary counterbalancers | |
US3112658A (en) | Harmonic balancing device for internal combustion engines | |
Kamenskii | On the question of the balancing of plane linkages | |
US2079227A (en) | Means adapted to reduce the torsional oscillations of crankshafts | |
US4351202A (en) | Engine | |
US4481918A (en) | Means for reducing vibration in reciprocating engines | |
RU2051303C1 (ru) | Сдвоенный ползунно-коромысловый механизм | |
US3763716A (en) | Vibrationless machine | |
US4764002A (en) | Balanced optical system | |
SU1747775A1 (ru) | Дезаксиальный кривошипно-ползунный механизм | |
KR900000337B1 (ko) | 왕복동기계의 밸런서 | |
US4407169A (en) | Counterweight system for positive displacement piston type device | |
US4153390A (en) | Helicopter rotor structure | |
US4470387A (en) | Mass balancing arrangement for a reciprocating-piston engine | |
US3040591A (en) | Impulse vibrators | |
EP0058785A1 (en) | Means for reducing vibration in reciprocating engines | |
SU1753322A1 (ru) | Шестикоординатный вибростенд | |
JPS5973644A (ja) | 熱ガス機関のバランサ装置 | |
JPS6098241A (ja) | ピストンクランク機構のバランス装置 | |
JPS6098242A (ja) | ピストンクランク機構のバランス装置 | |
SU1627769A1 (ru) | Уравновешенный кривошипно-ползунный механизм | |
RU2052304C1 (ru) | Привод клети стана холодной прокатки труб | |
EP0754880A2 (en) | Crank mechanism system for interconverting rotary motion and reciprocating harmonic rectilinear motion | |
SU1076142A1 (ru) | Концентрационный стол |