КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Полезная модель относится к машиностроению, а конкретно к сложным многозвенным кривошипно-ползунным механизмам.
Известен шестизвенный шарнирно-рычажный механизм пресса, созданный с использованием в нем шестизвенной группы с базисным четырехпарным звеном и четырехугольным замкнутым изменяемым контуром (Монография /Л.Т. Дворников, С.П. Стариков; Министерство образования и науки Российской Федерации; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет". - Новокузнецк: СибГИУ, 2010, с. 184).
Недостатком такого механизма является то, что шатун выполнен в виде кинематической цепи, содержащей четырехпарное звено, опирающееся на качающееся коромысло, что не обеспечивает определенную траекторию движения механизма.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности является кривошипно-шатунный прямолинейно-направляющий механизм (SU 1650989 F16H 21/04, опубл. 23.05.91), содержащий основание, установленное на нем коромысло, одним концом шарнирно связанный с ним стержень, кривошип и шатун, одним концом шарнирно связанный с кривошипом, а другим - со стержнем, коромысло выполнено двуплечим, шатун - в виде треугольного замкнутого контура, а механизм снабжен тягой, один конец которой шарнирно связан со вторым плечом коромысла, а второй - с третьей вершиной шатуна.
Недостатком такого механизма является то, что все его звенья соединяются вращательными парами и при вращении кривошипа, конец стержня механизма за первый полуоборот перемещается из одного крайнего положения в другое по прямой линии, а за второй полуоборот возвращается в исходное положение по траектории, выходящей за пределы прямой линии, что не позволяет задать механизму определенное прямолинейное движение.
Техническая проблема, решаемая настоящей полезной моделью, это обеспечение возвратного движения стержня по первоначальной траектории.
Техническая проблема решается тем, что кривошипно-ползунный механизм, включающий трехпарное звено с вращательными парами, одним концом шарнирно соединенное с кривошипом, а вторым через промежуточное звено с другим трехпарным звеном, установленным на основании, стержень, шарнирно соединенный с шатуном, выполнен в виде кулисы, на которой установлены регулировочный винт и ползун, при этом регулировочный винт шарнирно соединен с третьим концом трехпарного звена с вращательными парами, а ползун жестко соединен с другим трехпарным звеном.
Технический эффект от реализации полезной модели заключается в обеспечении прямолинейного возвратно-поступательного движения ползуна, а также в изменении величины хода ползуна (уменьшение или увеличение) за счет установки регулировочного винта.
На чертеже представлен заявленный кривошипно-ползунный механизм.
Кривошипно-ползунный механизм состоит из кривошипа 1, соединенного с приводом двигателя (не показан), трехпарного звена 2 с вращательными парами, одна из которых соединена с имеющим двигатель регулировочным винтом 3, установленным на кулисе 4 и предназначенным для регулировки ее длины, трехпарного звена 5 с поступательной парой, жестко соединенного с ползуном 6, промежуточного звена 7, соединяющего между собой трехпарные звенья 2 и 5, шатуна 8, соединенного с кулисой 4 и с выходным ползуном 9.
Работает механизм следующим образом. При повороте кривошипа 1 от двигателя (не показано) трехпарное звено 2 получает движение и через звено 7, шарнирно соединенное с трехпарным звеном 5, которое жестко соединено с ползуном 6, перемещающимся по кулисе 4, передает движение кулисе 4. Далее кулиса 4 передает движение шатуну 8 и выходному ползуну 9, который получает определенное поступательное прямолинейное движение. За счет установленного на кулисе 4 регулировочного винта 3 можно изменять ее длину и, следовательно, величину хода выходного ползуна 9.
Работоспособность предложенного механизма доказывается исходя из известной формулы Чебышева П.Л. (Монография / Л.Т. Дворников, С.П. Стариков; Министерство образования и науки Российской Федерации; Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет". - Новокузнецк: СибГИУ, 2010, с. 13, фор. 1.1).
5
W=3n-2р,
5
где W - подвижность механизма, n - число подвижных звеньев, р - число одноподвижных кинематических пар.
5
В предложенном механизме n=7, p=10. Подставив эти значения в формулу Чебышева, получим, что W=3⋅7-2⋅10=1, т.е. механизм работоспособен и при заданном движении кривошипа все остальные звенья будут двигаться вполне определенно.
Предложенная полезная модель обеспечивает прямолинейное возвратно-поступательное движение выходного ползуна, а установленный на кулисе винтовой механизм позволяет удлинять или уменьшать рабочий участок кулисы между регулировочным винтом и ползуном на кулисе и тем самым обеспечивать изменение величины хода и заданное направление движения выходного ползуна.