МНОГОЗВЕННЫЙ КУЛИСНО-ПОЛЗУННЫЙ МЕХАНИЗМ

Полезная модель относится к лабораторному оборудованию и может быть применена в учебных лабораториях по теоретической и прикладной механике, по теории механизмов и машин и другим общетехническим дисциплинам технических вузов, техникумов и технических училищ.
Известен многозвенный кулисно-ползунный механизм (Анализ и синтез плоских механизмов / Маркин Ю.С., Наумов Л.Г., Маркин О.Ю. и др. / Под редакцией д.т.н., профессора Маркина Ю.С. - Казань, Татарское кн. изд-во, 2003, стр.83, задания 136-140), начальное положение опор и длины звеньев которого определяются соответствующими размерами, состоящий из кривошипа, направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном, расположенным в направляющих кулисы, направленной вверх с левым уклоном и связанной с неподвижным вращательным шарниром, за которым кулиса продолжается в виде прямолинейного стержня, направленного вниз с таким же уклоном и шарнирно связанного с шатуном, направленным вниз с левым уклоном, который другим своим концом шарнирно связан с вторым ползуном, расположенным в вертикальных направляющих, находящихся левее шатуна, а их ось симметрии проходит вертикально на расстоянии от неподвижного вращательного шарнира, которым кулиса связана со станиной, равном длине прямолинейного стержня кулисы и равном 0,4 м, расположенного за неподвижным вращательным шарниром, расстояние между двумя неподвижными вращательными шарнирами кривошипа и кулисы равно 0,6 м, длина шатуна равна 0,7 м, длина кривошипа - 0,25 м.
Основной недостаток известного многозвенного кулисно-ползунного механизма заключается в том, что он имеет большие габаритные размеры по высоте, поскольку ползун с шатуном направлены вниз и расположены ниже основного механизма, что требует иметь станину больших размеров, на которую надо затрачивать при изготовлении большое количество металла.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в том, чтобы сделать механизм компактным по высоте, т.е. уменьшить высоту механизма, и, тем самым, уменьшить затраты металла на изготовление станины.
Технический результат достигается тем, что в многозвенном кулисно-ползунном механизме, состоящем из кривошипа, направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном, расположенным в направляющих кулисы, направленной вверх с левым уклоном и связанной с неподвижным вращательным шарниром, которым кулиса связана со станиной, при этом за неподвижным вращательным шарниром кулиса продолжается в виде, направленного вниз с таким же уклоном, прямолинейного стержня, шарнир которого связан с шатуном, который другим своим концом шарнирно связан с вторым ползуном, расположенным в вертикальных направляющих, находящихся левее шатуна, причем ось симметрии вертикальных направляющих проходит на расстоянии, равном длине прямолинейного стержня кулисы, согласно нашему предложению, шатун с вторым ползуном расположены выше прямолинейного стержня кулисы, при этом шатун направлен вверх с правым уклоном от шарнира прямолинейного стержня кулисы.
Такое исполнение многозвенного кулисно-ползунного механизма позволило уменьшить габаритные размеры механизма по высоте, следовательно, и его станины, и, тем самым, уменьшить затраты металла на изготовление станины.
На фиг. представлена принципиальная схема многозвенного кулисно-ползунного механизма с траекторией движения конца кривошипа и его положений.
Многозвенный кулисно-ползунный механизм, начальное положение опор и длины звеньев которого определяются соответствующими размерами, состоит из кривошипа АО (звено I), направленного вверх с левым уклоном и шарнирно связанного с первым ползуном (звено II), расположенным в направляющих кулисы ВЕС (звено III). Кулиса направлена вверх с левым уклоном и связана с неподвижным вращательным шарниром Е. За неподвижным вращательным шарниром Е кулиса продолжается в виде, направленного вниз с таким же уклоном, прямолинейного стержня ЕС, шарнир которого связан с шатуном (звено IV). Шатун другим своим концом шарнирно связан с вторым ползуном (звено V), расположенным в вертикальных направляющих, находящихся левее шатуна, а их ось симметрии проходит вертикально на расстоянии от неподвижного вращательного шарнира Е, которым кулиса связана со станиной, равном длине прямолинейного стержня ЕС кулисы и равном 0,4 м, расположенного за неподвижным вращательным шарниром Е. Расстояние между двумя неподвижными вращательными шарнирами О, Е кривошипа и кулисы равно 0,6 м. Длина шатуна равна 0,7 м. Длина кривошипа - 0,25 м.
Шатун (звено IV) с вторым ползуном (звеном V) расположены выше прямолинейного стержня ЕС кулисы (звено III), причем шатун направлен вверх с правым уклоном от шарнира С прямолинейного стержня кулисы.
Шарнирно-рычажный механизм работает следующим образом.
Кривошип АО (звено I) вращается от привода, не показанного на схеме, и передает движение первому ползуну (звено II), которому принадлежит шарнир А. Первый ползун, находясь в направляющих кулисы ВЕС (звено III), передает движение кулисе, которая совершает возвратно-вращательное движение вокруг шарнира Е. Кулиса, в свою очередь, передает движение направленному вверх шатуну (звено IV), а шатун связан с вторым ползуном (звеном V), которому принадлежит шарнир D. Второй ползун при своем движении в разных машинах может выполнять различные функции, например, быть поршнем поршневого компрессора, элементом пресса и т.д.
Расположение шатуна с вторым ползуном (звеном V) выше прямолинейного стержня кулисы значительно сократило габариты механизма по высоте за счет того, что начало шатуна (звено IV) проходит по расположению кулисно-рычажного механизма. Уменьшение габаритов механизма по высоте уменьшает и размеры станины по высоте, что ведет к уменьшению размеров станины и, следовательно, ее металлоемкости.
Задача, поставленная перед полезной моделью, полностью выполнена.