Уравновешенный шарнирный четырехзвенник Советский патент 1993 года по МПК F16H21/00 

Изобретение относится к уравновешиванию и может быть использовано для иск- лючения вибраций, передающих на фундамент машинного агрегата от механизма шарнирного четырехзвенника.

Целью изобретения является повышение качества уравновешивания.

На чертеже приведена схема шарнирного четырехзвенника с предлагаемым уравновешивающим приспособлением.

Шарнирный четырехзвенник состоит из кривошипа 1, шатуна 2, коромысла 3, стойки 4. Кривошип, шатун, коромысло Соединены между собой шарнирами 9, 10. Кривошип и коромысло присоединены шарнирно к стойке в точках 11,12.

Стержень 5 соединен с первой кулисой 7 шарниром 14 и с шатуном 2 - шарниром 13. Стержень 6 соединен со второй кулисой 8 шарниром 16 и с коромыслом 3 - шарниром 15. Параметры механизма определены зависимостями.

1б ds; IQ da; SX1 0; SX5 0;

5x6 0; 5x7 0; Sy 0; Sxef 0; Sys 6;

ma + Syili +3уз1з +Sy5l5 +

+ d2to (me + msjcos «2 0;

Sy2 + dil5 1Sy5Cos «1+ d2lal3 1(m6 +

+ ms)cos 02+ 0;

ГЛ5 + m - Sysls 1. 0; Sye + leme 0;

(D

Ji-liSyi 0;

Sx2 + dils Sy5sinai 0;

Sx3 + d2(me + ms)sln 02 0;

J2 + i22l3 1Sy3 -I- + l5Sy5 +

+ d2l2 1з (me + me)cos «2 - Js 0; J3 - 1з5уз + J (d22 - d2la cos 02 )(me + me) +

+ 2Js - - Je 1б2тв 0; где И, 12, з, Is, 1б - длины соответствующих звеньев;

5x1, 5x2, 5x3, 5x5, 5x6, 5x5, 5x6 - статические моменты масс соответствующих зв.еньев относительно продольных осей этих звеньев;

Syi, 5у2, 5уз, Sy5, 5У6, 5у5, 5уб - статические моменты масс соответствующих звеньев относительно поперечных осей этих звеньев;

Ji, Ja, Js, Js, Js, J - моменты инерции масс соответствующих звеньев относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев;

mi, ms, me, rny, nri8 массы соответствующих звеньев;

(Л

С

00

о ел

N) СЛ СО

dt - расстояние между шарнирами 9 и 13;

d2 - расстояние между шарнирами 12 и 15;

da - расстояние между шарнирами 10 и 13;

а - угол между прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 13, и прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 10.

(Xi - угол между прямой, проходящей через центры шарниров 12 и 15, и прямой, проходящей через центры шарниров 12 и 10.

Кривошип 1 приводится во вращение двигателем, расположенным на общей с механизмом стойке (двигатель не изображен на схеме). Движение через шатун 2 передается на коромысло 3, совершающее вращательное движение вокруг шарнира 12.

Посредством шарнирной связи 13 движение от шатуна 2 передается стержню 5 и первой кулисе 7; при этом кулиса 7 скользит вдоль коромысла 3; а стержень 5 совершает плоскопараллельное движение по закону

фз .2$з - & ;

где ip2,fb,fa- угловые ускорения соответствующих звеньев.

Посредством шарнирной связи 15 движение от коромысла 15 передается стержню 6 и второй кулисе 8, при этом кулиса 8 скользит вдоль стойки, а стержень 6 совершает плоскопараллельное движение по закону

фв .-.Ґ23;

где фз,ръ- угловые ускорения Соответствующих звеньев.

Наличие подобных зависимостей между угловыми ускорениями звеньев и соотношения масс, моментов инерции, длин, описываемых систем уравнений (1), обеспечит равенство нулю главного вектора и главного момента сил инерции. Следовательно, на стойку машинного агрегата не будут передаваться вибрации от механизма шарнирного четырехзвенника.

формула изобретения

Уравновешенный шарнирный четырех- звенник, содержащий кривошип, шатун, коромысло, стойку и механизм уравновешивания, отличающийся тем, что, с целью повышения качества уравновешивания, механизм уравновешивания вы

0

5

0

5

0

5

0

5

0

полнен в виде двух кулис и двух стержней, один из которых шарнирно связан одним концом с шатуном, а другим - с первой кулисой, установленной на коромысле, а другой стержень шарнирно связан одним концом с коромыслом, а другим - с второй кулисой, установленной на стойке, параметры механизма определены зависимостями

Is - dy, le d2; Sxi 0; Sx 0;

Sy7 0;Sx6 0;

ГП2 + Sylir1 + Sy3l3 +Sy5l5 +

+ d2to (m + me)cos «2 - 0; Sy2+l2l3 4 dils Syscos «i+ №21з гп7 + + me) cos arw 0;, ms+ m6fSy5( 0; Ji-HSyi 0; Sx2 + dils Sy5Sin«i :0; Sx3 + d2( т + ma)sin ai 0;

J2 + + dl2l5 Sy5 + IsSyg +

+ d2l2 1з (m + me)cos «2 - Js 0; Js - 1з5уз + Jy+ (d22 - d2la cos ац)(гт + me) +

+ 2Js - 2l5Sy5 - Je l62me 0, где d, la, la, Is, fe - длины соответствующих звеньев;

SX1, Sx2, Sx3, Sx5, SX6, SXT, Sx8 - статические моменты масс соответствующих звеньев относительно продольных осей этих звеньев;

Syi, Sy2, Sy3, Sys, Зуб, Sy7, Sys - Статические моменты масс соответствующих звеньг ев относительно поперечных осей этих звеньев;

Ji, J2, Ja, Js, Je, J - моменты инерции масс соответствующих звеньев относительно точек пересечения продольных и поперечных осей этих звеньев;

гт)2, nig, lie, m, те -массы соответствующих звеньев;

di - расстояние между шарнирами 9 и 13;

15;

13;

«1 - угол между прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 13, и прямой, проходящей через центры шарниров 9 и 10;

tti - угол между прямой, проходящей через центры шарниров 12 и 15, и прямой, проходящей через центры шарниров 12 и 10.

d2 - расстояние между шарнирами 12 и da - расстояние между шарнирами 10 и

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для уравновешивания шарнирного четырехзвенника. Цель изобретения - уравновешивание шарнирного четырехзвенника при любой скорости вращения кривошипа. Это достигается за счет присоединения к четырехзвеннику механизма уравновешивания, состоящего из двух кулис и двух стержней. Параметры механизма выбираются по определенным зависимостям.1 ил.