Кривошипные механизмы

Точка М шатуна четырехзвенного шарнирного механизма ЕАВС описывает шатунную кривую а • — а. Звено 3 входит во вращательные пары М и /С со звеньями 2 и 4. Звено 4 вращается вокруг неподвижной оси F. При указанных размерах механизма полному качанию звена 4 соответствует один оборот кривошипа 1. Участок траектории точки А кривошипа /, соответствующий обратному ходу звена 4, обозначен жирной линией.

При внецентренной схеме кривошипно-шатунного механизма привода стола со скатом (рис. XVI. 18) угол поворота кривошипа, установленного на главном валу, соответствующий рабочему ходу стола, равен

Рис. XVI. 18. Расчетная схема механизма привода стола а угол поворота кривошипа, соответствующий холостому ходу,

соответствующих друг другу положений кривошипа и коромысла показаны на рис. 203; угол передачи ^mln равен 52° [90, 146, 156]. В крайних положениях кривошипно-ползунного механизма двум бесконечно близким положениям кривошипа соответствуют два совпадающих положения ползуна. Если заданы два крайних положения BI, В2 и В3, Вь ползуна и угол ф0 ведущего кривошипа, соответствующий этим крайним положениям, то геометрическим местом точек АО будет дуга окружности, из всех точек которой хорда, соответствующая перемещению ползуна, видна под углом а= 180° —
Для построения приближенного прямила можно использовать кривошипно-ползунный механизм, показанный на рис. 214. Здесь АО — неподвижная шарнирная точка ведущего кривошипа центрального кривошипно-ползунного механизма. Направление поступательного движения ползуна взято горизонтальным, и задан угол фв поворота кривошипа, соответствующий приближенно-прямолинейному движению ползуна. Угол фя/2 откладываем в обе стороны от перпендикуляра, восставленного в точке АО к направлению приближенно-прямолинейного движения шарнирной точки D, Прямые, параллельные этому перпендикуляру и отстоящие от него на расстоянии, равном половине хода ведомой точки, определяют положения А{ и Л4 пальца кривошипа. Положения Л2 и Л3 определяются таким образом, чтобы все положения пальцев кривошипа находились на равных расстояниях

р — длина звена между шарнирными точками К к В; 9я — угол поворота кривошипа, соответствующий выстою,

Пример 3. Имеется механизм с тремя зубчатыми колесами, совершающий пилигримово движение; угол поворота <рр кривошипа, соответствующий обратному вращению, равен 120°, а угол поворота ведомой шестерни в обратном направлении 5(Р = 60°. Для указанных значений находим на рис. 346 величину а = 0,32; величины b и г будут равны 0,74 и, соответственно, 0,25.

вующий перемещению толкателя h, Ф„ — угол поворота ведущего кривошипа, соответствующий

Ниже излагается порядок проектирования присоединенной группы и последовательность определения ускорения рабочего звена спроектированного механизма в крайнем рабочем положении. Для определения положений звеньев механизма, скоростей и ускорений пользуемся аналитическими методами расчета, изложенными в работе [3]. Круговой направляющий механизм считается уже спроектированным, поэтому исходными данными для проектирования присоединенной группы будут: LAB = r; LAD = d; LBC = LDC = = LCM = 1; LMQ = R; L0lD; <рлв, где, как указывалось выше, (fAB — угол поворота кривошипа, соответствующий крайнему рабочему положению звена FG, a LQ^D — величина отрезка, определяющего положения центра приближаемой окружности, т. е. крайнее нерабочее положение шарнира G. 4* 51

2) угол поворота ведущего кривошипа, соответствующий остановке ведомого колеса, ф13 = 60°;

Угол (fw поворота ведущего кривошипа, соответствующий обратному ходу колеса zd, будет равен ф!—ф! для случая, когда ф! >• <рь Чтобы угол ц>ш был всегда положительным, условимся далее считать, что если ф! < фь то в разность фш = ф! — ц>1 будем подставлять значе-28

Все четырехзвенные кривошипные механизмы со знакопеременным движением выходного звена обладают свойством его мгновенной остановки при изменении направления скорости. Это происходит прч угле передачи движения между кривошипом и шатуном у12 = =* !0 и 7i2 = я в кривошипно-коромысловом и кривошипно-ползун-но'м механизмах и при взаимно перпендикулярном расположении кривошипа и кулисы в кулисном механизме. Конструктивным развитием кулисного механизма является мальтийский механизм, позволяющий осуществлять длительную остановку выходного звена при непрерывном равномерном вращении входного звена. Основными характеристиками мальтийского механизма (рис. 7.16) являются

кривошипные механизмы используются, например, в металлорежущих станках для обеспечения неравномерного вращения звена 3 при равномерном вращении ведущего звена 1. На рис. 38.3 показан шарнирный четырехзвенник, у которого противоположные звенья имеют одинаковую длину и образуют параллелограмм. Такой механизм применяется в локомотивах для передачи вращения ведомым колесам. Звено 2 в таком механизме движется поступательно.

Плоские кривошипные механизмы: о — кривошипно-коромысловый; б — кри-вошипно-ползунный; в — кривошипно-кулисный; 1— кривошип; 2—шатун; 3— коромысло; 4—ползун; 5— кулиса

Установки для двухчастотных испытаний основаны на сложении двух силовых воздействий от различных независимых или связанных между собой силовых возбудителей, которые могут иметь кривошипные механизмы, инерционные возбудители, механические редукторы илн гидравлические пульсаторы. Для воспроизведения би-гармонических нагрузок используют специальные машины, а также обычные, но дополненные вторым силовозбудителем. Для получения постоянного значения пульсаций давления при переменной частоте колебаний создан гидромеханический пульсатор92.

С точки зрения технологических основ конструирования нужно считать нерациональными такие, например, конструкции поршневых машин, как компрессор, двигатель внутреннего сгорания и паровая машина, у которых при одном и том же максимальном поршневом усилии шатунно-кривошипные механизмы конструктивно разрешены индивидуализированно по.всем деталям, поскольку в данном случае один и тот же механизм (фиг. 1) может быть применен для всех трех машин.

Фиг. 78. Шатунно-кривошипные механизмы:

Кривошипные механизмы. Наиболее распространенный в машинах кр ив ош и пн о-ш а ту н ный механизм получил свое название от основных своих деталей: кривошипа и шатуна.

Силовое замыкание упругой системы машины осуществляют с помощью траверсы 8 и колонны 9. Нагрузки измеряют динамометром 6. В качестве возбудителей динамических перемещений (10 и //) использованы кривошипные механизмы с регулируемым на ходу эксцентриситетом. В процессе изменения амплитуды задаваемых перемещений специальный механизм возбудителя обеспечивает постоянство фазового угла. Возможность независимого управления амплитудой динамических перемещений каждого возбудителя позволяет проводить усталостные испытания в условиях двухосного напряженного состояния при программном нагружении.

Вышеизложенные соображения позволяют дать общие формулы для определения неуравновешенности сил инерции поршневых машин, у которых кривошипные механизмы почти одинаковы. Обозначим через ш<=ф угол поворота данного кривошипа (обычно первого); ад — угол k-ro кривошипа с данным кривошипом; 6д — угол оси k-ro цилиндра с осью соответствующего цилиндра (первого); v—порядок гармонической составляющей силы инерции кривошипного механизма; д„ —амплитуда v-ой составляющей; Ъ^—расстояние оси k-ro цилиндра от соответствующей плоскости, которая перпендикулярна к оси вала (обычно предполагается проходящей посередине длины вала). Все кривошипные механизмы расположены в плоскостях параллельных соответствующей плоскости. Таким образом результирующая неуравновешенных сил в соответствующей плоскости равна

Механизация процессов шабрения. Осуществляется применением специальных передвижных установок. Собственно головки отличаются друг от друга механизмом, преобразующим вращательное движение электродвигателя в поступательно-возвратное движение шабера. В головках применяют кривошипные механизмы; конические передачи с кривошипными механизмами; механизмы, состоящие из эксцентрика и кулисы; рычажно-шатунные механизмы и др.

— Кривошипные механизмы 9 — 498