ПОЛНОПОВОРОТНЫЙ ДВУХКРИВОШИПНЫЙ ПЛОСКИЙ МЕХАНИЗМ С ПОДВИЖНЫМ ЛИНЕЙНЫМ ГИДРОПРИВОДОМ
FULL-CIRCLE DOUBLE-CRANK PLANAR MECHANISM WITH MOVABLE LINEAR HYDRAULIC DRIVE

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к механизмам с подвижными гидроприводами, получившим широкое применение в конструкциях экскаваторов, гидроподъемников, а также в тех механизмах, в которых необходимо получение полного оборота звеньев механизма, и т.п.
Известен поршневой гидроцилиндр двустороннего действия с односторонним штоком [1, стр.138, сх. б]. Этот механизм снабжен стационарным гидроцилиндром и поршнем со штоком. Подавая рабочую жидкость в рабочие полости гидроцилиндра, поршень со штоком совершает поступательное линейное движение.
Недостатком описанного аналога является стационарное положение гидроцилиндра.
Наиболее близким к предлагаемому механизму является рычажный механизм подъема стрелы [2, стр.379, рис.11.1]. Этот механизм снабжен подвижным гидроприводом, состоящим из гидроцилиндра, соединенного вращательной парой со стойкой, ведущего поршня со штоком, образующего вращательную кинематическую пару с ведомым звеном. За счет подаваемой жидкости от насоса в гидроцилиндр под поршень задается относительное движение поршня, которое приводит в движение как сам гидроцилиндр, так и ведомое звено. Именно потому, что при задании относительного движения поршня относительно гидроцилиндра приобретает движение и сам гидроцилиндр, такие механизмы называют механизмами с подвижным приводом.
Однако недостатком описанного аналога является невозможность обеспечения полного оборота звеньев механизма.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности полного оборота звеньев с использованием подвижного линейного гидропривода.
Сущность изобретения заключается в том, что предлагается полноповоротный двухкривошипный плоский механизм с подвижным линейным гидроприводом, состоящий из двух кривошипов, шатуна и подвижного линейного гидропривода. Оба кривошипа выполнены трехпарными, при этом двумя из пар кривошипы соединены между собой посредством шатуна, а двумя другими - через подвижный линейный гидропривод. Предлагаемая структурная схема позволяет обеспечить полный оборот всех звеньев за один полный ход поршня со штоком относительно гидроцилиндра.
Общий вид механизма показан на фиг.1, схема которого может быть преобразована до вида, показанного на фиг.2.
Механизм состоит из первого трехпарного кривошипа 1, соединенного с шатуном 2 посредством вращательной кинематической пары С, второго трехпарного кривошипа 3, соединенного с шатуном 2 через кинематическую пару D, и подвижного линейного гидропривода, включающего гидроцилиндр 4 и поршень со штоком 5, соединяющий оба кривошипа посредством пар А и В соответственно.
Работает механизм следующим образом. Подавая попеременно рабочую жидкость в поршневую и штоковую полость гидропривода, кривошипы 1 и 3 совершают вращательное движение и делают полный оборот вокруг стойки, в то время как гидроцилиндр с поршнем и штоком 4 и 5, а также шатун 2 совершают плоскопараллельное движение.
Подвижность плоских рычажных механизмов определяется по формуле Чебышева П.Л. [2, стр.53, формула 3.1], имеющей вид
<mrow><mi>W</mi><mo>=</mo><mn>3</mn><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>2</mn><msub><mi>p</mi><mn>5</mn></msub><mo>,</mo><mtext>                                                                                             (1)</mtext></mrow>
5
здесь W - подвижность механизма, n - число подвижных звеньев, р -число кинематических пар пятого класса (одноподвижных). В предлагаемом механизме пять подвижных звеньев (кривошип 1, шатун 2, кривошип 3, гидроцилиндр 4 и поршень со штоком 5) и семь кинематических пар пятого класса.
По формуле (1) получим
W=3·5-2·7=1.
Отсюда следует, что заявленный одноподвижный плоский стержневой механизм вполне работоспособен.
Источники информации
1. Крайнев А.Ф. Механика от греческого mechanice (techne) - искусство построения машин. Фундаментальный словарь. - М.: Машиностроение, 2000. - 904 с, ил.
2. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Справочное пособие. В 7 томах. Т. 1. Элементы механизмов. Простейшие рычажные и шарнирно-рычажные механизмы. - 2-е изд., переработанное. - М.: «Наука». Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 496 с.