Результат интеллектуальной деятельности: МЕХАНИЗМ С ПЕРЕКАТЫВАЮЩИМСЯ РЫЧАГОМ

Изобретение относится к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Этот класс машин широко используется в технике и представлен в справочнике [1] пятнадцатью конструкциями.

В основе создания таких машин лежит использование высших кинематических пар или пар четвертого класса, которые заменяют обычные шарниры, т.е. кинематические пары пятого класса. Подвижность таких машин определяется по формуле Чебышева П.Л., имеющей общий вид

W=3n-2p₅-p₄ (1)

где n - число звеньев,

р₅ - число используемых пар пятого класса,

р₄ - число используемых пар четвертого класса.

Известен рычажно-кулачковый механизм перекатывающихся рычагов [1, стр.592, механизм №1711], в котором специально выполненные рычаги, перекатываясь друг по другу без скольжения, воздействуют на выходное звено, которое, перемещаясь, производит работу прессования, изменения формы деталей.

Наиболее близким к предлагаемому механизму с перекатывающимся рычагом является механизм, приведенный в [1, стр.592, механизм №1710]. Работает механизм-прототип следующим образом: при вращении кривошипа он через шатун передает движение на перекатывающийся рычаг, который опираясь на упор и поворачиваясь относительно упора, воздействует на выходное звено, которое производит работу, деформируя деталь. Недостатком прототипа является то обстоятельство, что непосредственное воздействие на обрабатываемый объект передается через шатун, соединенный в две вращательные кинематические пары p₅, не гарантирующие их от поломок при больших усилиях.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение большей прочности всего устройства. Это достигается тем, что в механизм вводится дополнительная высшая кинематическая пара, через которую возможна передача движения и сил на выходное звено.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается механизм с перекатывающимся рычагом, включающий кривошип, шатун, перекатывающийся по неподвижному звену рычаг и выходное звено, в котором перекатывающийся рычаг выполнен четырехпарным с дополнительной высшей кинематической парой, посредством которой он перекатывается относительно поступательно движущегося выходного звена, а второй вращательной парой соединен с неподвижным звеном через коромысло.

Общий вид предлагаемого механизма показан на чертеже. Механизм состоит из кривошипа 1, соединенного с шатуном 2 через вращательную кинематическую пару В, шатун 2 входит с перекатывающимся рычагом 3 во вращательную кинематическую пару С, при этом рычаг 3 соединен с коромыслом 4 и выходным звеном 5. Посредством коромысла 4 рычаг 3 соединен с неподвижным звеном (стойкой) 6 через вращательные кинематические пары F, G и перекатывается со скольжением по неподвижному звену 6, образуя высшую кинематическую пару D. Дополнительно рычаг 3 через высшую кинематическую пару Е входит в контакт с выходным звеном 5, осуществляющим поступательное движение и воздействие на обрабатываемый объект 7. Возвратно-поступательное движение выходного звена 5 осуществляется перекатыванием со скольжением рычага 3 по неподвижному звену 6.

Механизм при этом оказывается вполне работоспособным, что доказывается по приведенной выше формуле. В предлагаемом механизме число подвижных звеньев n равно 5, куда входят кривошип 1, шатун 2, перекатывающийся рычаг 3, коромысло 4, выходное звено 5. Число одноподвижных кинематических пар p₅ равно 6, а именно вращательные кинематические пары: А - кривошип 1 с неподвижным звеном 6, В - шатун 2 с кривошипом 1, С - перекатывающийся рычаг 3 с шатуном 2, F - коромысло 4 с перекатывающимся рычагом 3, G - неподвижное звено 6 с коромыслом 4 и поступательная кинематическая пара выходного звена 5 с неподвижным звеном 6. Число высших кинематических пар р₄ равно 2, а именно Е - перекатывающийся рычаг 3 с выходным звеном 5, D - перекатывающийся рычаг 3 с неподвижным звеном 6. Таким образом, по формуле (1) получим, что подвижность механизма W=3·5-2·6-2=l, т.е. достаточно задать движение кривошипу 1, чтобы все остальные звенья двигались вполне определенно.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. Том 2. - М.: Наука. 1971.