МЕХАНИЗМ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОЛЕБАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ ВЕДОМОГО ЗВЕНА
MECHANISM FOR CONVERSION OF RECIPROCAL MOTION INTO OSCILLATORY MOTION OF DRIVEN MEMBER

Область техники
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам преобразования возвратно-поступательного движения в колебательное.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известно устройство для сообщения качательного движения, раскрытое в патенте RU 2212293, опубликованном 20.09.2003.
Качающийся рольганг содержит платформу 1 с роликами 2, механизм качания, состоящий из приводного поворотного вала 3 с закрепленными на нем эксцентриками 4, охватываемыми подшипниками 5 и внешними бандажами 6, взаимодействующими с направляющими 7, выполненными в нижней части платформы 1, и редукторного привода 8, опору качания, выполненную в виде катков 9 с ребордами, закрепленными на конце платформы 1, и установленных на направляющих 10 стационарных рам 11 с возможностью горизонтального перемещения от гидроцилиндров 12, расположенных по боковым сторонам платформы 1. Платформа с роликами совершает перемещение из крайнего верхнего положения в крайнее нижнее положение, одновременно качается механизм качания.
Недостатком данного устройства является сложность устройства и низкая надежность работы.
Наиболее близким к заявленному изобретения является механизм для преобразования возвратно-поступательных перемещений в колебательное движение ведомого звена, которое раскрыто в авторском свидетельстве SU 353092, опубликованном 29.09.1972.
Механизм содержит источник 1 возвратно-поступательного движения, два рычага 2 и 3 на шарнирных опорах 4 и 5, серьгу 6, соединяющую рычаги, двигатель 7, соединенный с серьгой 6 посредством винта 8 и шарнирной муфты, а также ведомое звено. Рычаги 2 и 3 совершают колебательные движение. Серьга 6 совершает возвратно-поступательное перемещение.
Данный механизм имеет низкий кпд, обусловленный наличием большого количества элементов, связи между которыми вызывают значительные потери полезной энергии на трение.
Раскрытие изобретения
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание механизма, в котором устранялись бы указанные выше недостатки, и создание простой конструкции механизма.
Техническим результатом является повышение кпд и надежности механизма, упрощение конструкции механизма, а также расширение его функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается с помощью механизма преобразования возвратно-поступательного перемещения в колебательное движение, содержащего источник возвратно-поступательного перемещения (1), две опоры (5, 12), на одной из которых установлено качающееся основание (2), а на другой рычаг (13), связанные между собой приводным звеном (4), совершающим возвратно-поступательное перемещение, причем на основании (2) установлен ведомый узел, а приводное звено (4) выполнено гибким.
Предпочтительные варианты механизма преобразования в соответствии с настоящим изобретением приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с одним предпочтительным вариантом настоящего изобретения ведомый узел включает в себя рычаг с грузом.
В соответствии с другим вариантом предлагаемого изобретения ведомое звено установлено на основании с помощью оси (8), установленной в центре основания.
В соответствии с другим вариантом предлагаемого изобретения источником возвратно-поступательного перемещения является электромеханический или механический привод.
В соответствии с другим вариантом предлагаемого изобретения в корпусе опоры (12) предусмотрена демпферная пружина (7).
В соответствии с другим вариантом предлагаемого изобретения основание (2) установлено на опоре (12) посредством подшипники (11).
В соответствии с другим вариантом предлагаемого изобретения ось (8) установлена в подшипниках (10).
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение поясняется чертежами,
где на фиг.1 показан общий вид механизма в состоянии равновесия в первой фазе;
на фиг.2 показана работа механизма в момент начала движения;
на фиг.3 и 4 показана работа механизма в разных фазах движения;
на фиг.5 показан механизм при окончании работы;
на фиг.6 показано основание механизма, вид слева;
на фиг.7 показано основание механизма, вид сверху;
на фиг.8 показано соединение одной из опор с рычагом.
Осуществление изобретения
Механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения в колебательное движение ведомого звена содержит источник (1) возвратно-поступательного перемещения, которым является электромеханический или механический привод. Механизм также включает в себя две опоры (5, 12), на одной из которых установлено качающееся основание (2), а на другой - рычаг (13), которые связаны между собой приводным звеном (4) (фиг.8), совершающим возвратно-поступательное движение, причем на основании (2) установлен ведомый узел. Приводное звено (4) выполнено гибким и жестко соединено с качающимся основанием (2) посредством резьбовой втулки (9). Ведомый узел состоит из рычага (3) с грузом (6). Ведомый узел установлен на качающемся основании (2) с помощью оси (8), установленной в центре основания (2). Указанная ось (8) для снижения нагрузок может быть установлена в подшипниках (11). Качающееся основание (2) установлено на опоре (12) посредством подшипников (10) (фиг.6 и 7). В центре качающегося основания перпендикулярно оси подшипников (10), на верхней и нижней стороне основания установлены подшипники (11). В подшипниках (11) установлена ось (8), на которой закреплен рычаг (3) с грузом. В корпусе опоры (12) предусмотрена демпферная пружина (7). Благодаря тому, что приводное звено 4 выполнено гибким, скорость его перемещения увеличивается и таким образом увеличивается кпд механизма, а также надежность его работы. Благодаря тому, что механизм состоит из минимального числа конструктивных элементов, которые просты в изготовлении, упрощается конструкция механизма. Для уменьшения ударных воздействий качающегося основания (2) на его опоре (12) установлены демпферные пружины (7), выполняющие функцию уменьшения ударного воздействия при приближении нижней части качающегося основания в крайнее угловое положение.
Механизм преобразования возвратно-поступательного перемещения в колебательное движение ведомого звена работает следующим образом.
В статическом состоянии (фиг.1) механизм находится в состоянии равновесия, т.е. приводное звено (4) параллельно горизонтальной оси. На фиг.2 показан механизм в момент начала работы, наступает первая фаза движения. Источник (1) возвратно-поступательных перемещений воздействует на приводное звено 4 и перемещает его в крайнее верхнее положение до верхней мертвой точки (ВМТ). Благодаря тому, что приводное звено (4) соединено с основанием (2), основание качается, изменяя угол наклона и тем самым совершает колебательное движение. Угол наклона предпочтительно составляет 18° (фиг.2) от горизонтальной оси основания относительно состоянии равновесия (фиг.1). В таком положении ведомый узел, установленный на основании (2) с помощью оси (8), также совершает колебательные движения. Ведомый узел состоит из рычага (3) с грузом (6). В таком положении ось (8) также меняет угол своего наклона. При этом за счет того, что на рычаге (3), установленном на оси (8), находится груз (6), за счет составляющей его силы тяжести рычаг (3) может совершать вращательные движения вокруг оси (8).
Во второй фазе движения источник (1) перемещений перемещает ведущее звено (4) в крайнее нижнее положение до нижней мертвой точки (НМТ), тем самым изменяя угол наклона качающегося основания предпочтительно на 18° выше горизонтальной оси (фиг.3) относительно его положения в состоянии равновесия. Следовательно, вместе с изменением угла наклона основания ось вместе с рычагом (3) также меняет свой угол. Положение рычага (3) в ВМТ и НМТ показано на фиг.2 и 3. В конце работы ведущее звено возвращается в исходное положение, а именно в ВМТ, как показано на фиг.5.
Выше была описана работа механизма преобразования возвратно-поступательных перемещений ведущего звена (4) в колебательное движение ведомого звена, которое установлено на основании. Причем рычаг, являющийся ведомым звено, также может совершать вращательные движения.