ПЯТИЗВЕННЫЙ 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. Формула подвижности плоских механизмов с парами р₄ [2] имеет вид

где n - число подвижных звеньев,

p₅ - число используемых пар пятого класса,

P₄ - 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.

Наиболее близким к предлагаемому механизму с перекатывающимся рычагом является механизм, приведенный в [1, стр.597, механизм №1719]. Работает механизм-прототип следующим образом: при вращении кривошипа, он через шатун передает движение на перекатывающийся рычаг, который, опираясь на упор и перекатываясь со скольжением, производит работу, например, по перемещению тела (ленты).

Недостатком прототипа является то обстоятельство, что непосредственное воздействие на обрабатываемый объект передается через перекатывающийся рычаг, 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 конструкцией механизма, при которой перекатывающийся рычаг выполнен двухпарным, а именно с шатуном соединен через вращательную кинематическую пару, а с неподвижным звеном соединен через высшую кинематическую пару.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается механизм с перекатывающимся рычагом, включающий кривошип, шатун, коромысло и перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, который соединен с шатуном посредством вращательной кинематической пары p₅, а с неподвижным звеном посредством высшей кинематической пары p₄.

Общий вид предлагаемого механизма показан на чертеже. Механизм состоит из кривошипа 1, соединенного с шатуном 2 через вращательную кинематическую пару A, шатун 2 входит с коромыслом 3 во вращательную кинематическую пару B, шатун 2 входит с перекатывающимся рычагом 4 во вращательную кинематическую пару C, при этом рычаг 4 перекатывается со скольжением по неподвижному звену 5, образуя высшую кинематическую пару D, посредством которой рычаг 4 осуществляет воздействие на обрабатываемый объект.

Механизм при этом оказывается вполне работоспособным, что доказывается по приведенной выше формуле. В предлагаемом механизме число подвижных звеньев n равно 4, куда входят кривошип 1, шатун 2, коромысло 3, перекатывающийся рычаг 4. Число одноподвижных кинематических пар p₅ равно 5, а именно вращательные кинематические пары: O₁ - кривошип 1 с неподвижным звеном 5, A - шатун 2 с кривошипом 1, В - коромысло 3 с шатуном 2, C - перекатывающийся рычаг 4 с шатуном 2, O₂ - коромысло 3 с неподвижным звеном 5. Число высших кинематических пар p₄ равно 1, а именно D - перекатывающийся рычаг 4 с неподвижным звеном 5. Таким образом, по формуле (1) получим, что подвижность механизма W=3·4-2·5-1=1, т.е. достаточно задать движение кривошипу 1, чтобы все остальные звенья двигались вполне определенно.

Источники информации

1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике т. II. М.: Наука, 1971. 1007 с.

2. Артоболевский И.И. Теория механизмов. М: Наука, 1967. 719 с.