Кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном

Кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном

Реферат

Изобретение относится к машиностроению, а именно к кривошипно-ползунным механизмам прессовых машин.

Известен кривошипно-ползунный пресс [1, стр.240], ведущим звеном в котором является кривошип, который через шатун передает поступательное движение на выходное звено - ползун - и воздействует на объект прессования.

Недостаток такого механизма заключается в том, что через двухпарный шатун, представляющий собой линейное звено, не могут быть переданы существенно большие усилия на объект прессования, т.к. шатун может потерять продольную устойчивость, т.е. изогнуться.

Наиболее близким к предлагаемому является двухшатунный кривошипно-ползунный механизм [2] по патенту №2298124, в котором усилие на ползун передается от кривошипа через трехпарное звено и через два двухпарных шатуна, за счет чего уменьшается воздействие на каждый из шатунов.

Однако и этому механизму присущ недостаток, заключающийся в том, что при завершении движения ползуна до упора, кривошип может не провернуться на полный оборот и механизм остановится, т.е. перестанет работать.

Задачей настоящего изобретения является создание кривошипно-ползунного механизма, который мог бы передавать любые задаваемые по величине нагрузки и при этом обеспечивал бы гарантированно полный проворот кривошипа при движении ползуна до упора за счет внутренней подвижности в шатуне.

Поставленная задача решается за счет того, что шатун выполняется сложным, состоящим из пяти подвижных звеньев, связывающих кривошип с ползуном.

Сущность изобретения заключается в том, что предлагается кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном, включающий в себя кривошип, трехпарное звено и ползун, при этом трехпарное звено соединяется с ползуном через верхний и нижний трехпарные шатуны, соединенные между собой двухпарным поперечным шатуном, формирующим четырехзвенный замкнутый контур, а между верхним трехпарным шатуном и ползуном устанавливается дополнительный двухпарный шатун, формирующий пятиугольный замкнутый изменяемый контур.

На чертеже представлен заявляемый кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном.

Механизм состоит из кривошипа 1 (ОА), работающего от приводного двигателя (не показан), трехпарного звена 2 (АВН), верхнего трехпарного шатуна 3 (ВСК), нижнего трехпарного шатуна 5 (HGF), двухпарного поперечного шатуна 4 (KG), дополнительного двухпарного шатуна 6 (CD) и ползуна 7 (FDE). Работает кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном следующим образом. При полном повороте кривошипа 1 он через трехшарнирные звенья 2, 3 и 5, шатуны 4 и 6, передает движение ползуну 7, который в свою очередь воздействует на обрабатываемый объект.

Работоспособность предложенного механизма доказывается по известной формуле Чебышева П.Л. (см [3] стр.518)

W=3n-2p₅,

где W - подвижность механизма, n - число подвижных звеньев, p₅ - число одноподвижных кинематических пар.

В предложенном механизме n=7, p₅=10 и тогда W=3·7-2·10=1, т.е. при заданном движении кривошипа все остальные звенья будут двигаться вполне определенно.

Работает механизм следующим образом. При повороте кривошипа 1 от двигателя (не показан) трехпарное звено также получает движение и через звенья 3, 4, 5 и 6 заставляет ползун двигаться и воздействовать на объект прессования 8. Звенья 2, 3, 4, 5 и 6 при воздействии ползуна на объект прессования позволяют кривошипу 1 делать полный оборот вокруг своей оси.

Источник информации

1. Политехнический словарь. Гл.редактор И.И.Артоболевский М., Советская энциклопедия, 1976.

2. Патент РФ №2298124.

3. Артоболевский И.И. Теория механизмов, Наука, 1965 г.

Кривошипно-ползунный механизм со сложным шатуном, включающий в себя кривошип, трехпарное звено и ползун, отличающийся тем, что трехпарное звено соединяется с ползуном через верхний и нижний трехпарные шатуны, соединенные между собой двухпарным поперечным шатуном, формирующим четырехзвенный замкнутый контур, а между верхним трехпарным шатуном и ползуном устанавливается дополнительный двухпарный шатун, формирующий пятиугольный замкнутый изменяемый контур.