Кривошипно-шатунный механизм Советский патент 1992 года по МПК F16H21/16 

У//,-///////////////////////

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных механизмах для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.

Известен кривошип с устройством для перехода мертвых точек. Вращающийся кривошип установлен на станине, связан с приводом, соединен качающимся шарниром с промежуточным звеном, которое содержит на одной своей стороне вращающуюся цапфу, вставленную в проушину разделительного шатуна, и на другой стороне с помощью другой цапфы образует вместе с опорным кронштейном перемещающийся и поворачивающийся шарнир. Опорный кронштейн закреплен с возможностью поворота на станине и одновременно может поворачиваться с помощью обгонной муфты относительно станины только в одном направлении.

Недостатком такого кривошипа является низкий КПД из-за отсутствия в нем пружин.

Наиболее близким к предлагаемому является механизм с двумя ползунами, который содержит станину, ползун, связанный посредством шатуна с рычагом, шарнирно закрепленным на станине, и кривошип, связанный с рычагом посредством тяги и рычага.

Недостатком этого механизма является отсутствие аккумулирования и отдачи энергии при во звратно-поступательном движении, что ухудшает динамику прохождения мертвых точек, снижает надежность и КПД.

Целью изобретения является повышение надежности и КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в кривошипно-шатунный механизм, содержащий стойку, установленный на ней ползун, шарнирно связанный с ним одним плечом посредством шатуна рычаг, кривошип и шарнирно связанную с ним одним концом тягу, введены Т-образный рычаг, шарнирно закрепленный на втором плече рычага, две пружины, каждая из которых одним концом связана со стойкой, а другим - с соответствующим из двух плеч Т-образного рычага, и двуплечим коромыслом с кулисой на одном плече, шарнирно закрепленным на пле-ie рычага, связанного с шатуном, второе плечо двуплечего коромысла шарнирно связано с вторым концом тяги, а кулиса связана с третьим плечом Т-образного рыча га.

На чертеже изображен кривошипно- шатунный механизм со стойкой, общий вид.

Кривошипно-шатунный механизм содержит стойку 1 с приводом 2, кривошип 3, который шарнирно при помощи тяги А соединен с двуплечим коромыслом 5, одно плечо которого выполнено в виде кулисы. Неподвижная ось б расположена на стойке 1 и на нее шарнирно насажен рычаг 7. Двупленее коромысло 5 шарнирно соединено с рычагом 7, а его плечо, которое выполнено в виде кулисы, связано с шарнирно установленным на втором плече рычага 7 с третьим плечом Т-образного рычага 8. Крепление

0 пружин 9 и 10 осуществляется с одной стороны к соответствующим из двух плеч Т-образного рычага 8, а с другой стороны - при помощи шарнирных тяг 11 и 12 к консоли 13 стойки 1. К первому плечу рычага 7 шарнир5 но прикреплен шатун 14 для шарнирного соединения с ползуном 15.

Кривошипно-шатунный механизм работает следующим образом.

Установленный на стойке 1 привод 2

0 приводит во вращение кривошип 3. Последний при помощи шарнирной тяги 4 приводит и качательное движение двуплечее коромысло 5. Далее движение передается с первого плеча рычага 7 посредством шар5 нирного шатуна 14 ползуну 15. При движении ползуна 15 вверх за счет разности начальной скорости ползуна 15 относительно скорости кривошипа 3, действующего от привода 2, происходит растяжение пружи0 ны 9 первоначально при помощи шарнирной тяги 11, закрепленной в ненапряженном состоянии. Так как пружина 9 передает усилие в одном направлении с передачей усилия от кривошипа 3, то про5 исходит одновременное аккумулирование и передача энергии с улучшением прохождения верхней мертвой точки (ВМТ) кривошипа 3, т.е. происходит сложение усилий кривошипа 3, действующего от привода 2, с

0 усилием пружины 9, Пружина 10 в это время не работает, за счет конструкции Т-образного рычага 8 провисая при помощи шарнирной тяги 12. При движении ползуна 15 за счет разности начальной скорости ползуна с

5 сопротивлением в работе относительно скорости кривошипа 3 происходит растяжение пружины 10 первоначально при помощи шарнирной тяги 12, закрепленной в ненапряженном состоянии. Так как пружина 10

0 передает усилие в одном направлении с передачей усилия кривошипа 3, то происходит одновременное аккумулирование и передача энергии с улучшением прохождения нижней мертвой точки (НМТ) кривошипа 3.

5 Пружина 9 в это время не работает за счет конструкции Т-образного рычага 8, провисая при помощи шарнирной тяги 11. Сразу после прохождения ползуном 15 ВМТ и НМТ возникают инерционные силы и пружины 9 и 10 попеременно стремятся в исходное ненапряженное состояние. Так как движение пружин в одном направлении суммируется с усилием кривошипа 3, то улучшается динамика прохождения мертвых точек и повышается надежность.

Использование пружин при возвратно- поступательном движении, работающих в одном направлении с работой кривошипа от привода, позволяет одновременно аккумулировать и передавать энергию с большим КПД.

Формула изобретения Кривошипно-шатунный механизм, содержащий стойку, установленный на ней ползун, шарнирно связанный с ним одним

плечом пбсредством шатуна рычаг, кривошип и шарнирно связанную с ним одним плечом тягу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, механизм снабжен Т-образным рычагом, шарнирно закрепленным на втором плече основного рычага, двумя пружинами, каждая из которых одним концом связана со стойкой, а другим - с соответствующим из

двух плеч Т-образного рычага, и двуплечим коромыслом с кулисой на одном его плече, шарнирно закрепленным на плече основного рычага, связанном с шатуном, другое плечо двуплечего коромысла шарнирно

связано с другим плечом тяги, а кулиса связана с третьим плечом Т-образного рычага.

Изобретение относится « машиностроению. Цель изобретения - повышение надежности и КПД. При вращении кривошипа 3 приводом 2 движение посредством тяги 4, двуплечего коромысла 5, рычага 7 и шатуна 14 передается ползуну 15, который совершает возвратно-поступательное движение. Благодаря наличию в конструкции механизма пружин 9 и 10, связанных посредством Т-образного рычага 8 с рычагом 7 и коромыслом 5. обеспечивается лучшее условие прохождения мертвых точек путем рекуперирования энергии в процессе работы механизма. 1 ил.