Регульований кривошипний механізм

Винахід відноситься до області машинобудування, а саме до механізмів з регульованим кривошипом. Відомі конструкції регульованих кривошипів, наприклад, ексцентрик зі змінюваним ексцентриситетом (див. С. Н. Кожевников, Я. Й. Есипенко, Я. М. Раскин. Механізми. -М.: Машинобудування, 1976, с.496, мал.8.14), що містить два ексцентрики, один із яких жорстко закріплений на приводному валу, а другий, встановлений співвісно на перший, має можливість примусово повертатися відносно перших з наступною фіксацією обраного положення. Таким поворотом досягається зміна довжини кривошипа. Однак технічне рішення такого регулювання зв'язано з великими технічними труднощами. Відома конструкція регульованого кривошипного механізму, що містить приводний вал, усередині котрого ексцентричне встановлень кривошипний вал із приводом від черв'ячної передачі, встановленої усередині ведучого шківа (див. авт. св. СРСР №729404, Бюлетень №15. Опубліковано 25.04.80). Регулювання довжини кривошипа практично можливо при зупиненому механізмі. Найбільш близьким технічним рішенням є пристрій для зміни під навантаженням довжини кривошипа (див. авт. св. СРСР №429194, Бюлетень №19. Опубліковано 25.05.74), прийнятим за прототип. Механізм складається з приводного вала з подовжнім ексцентричним отвором, усередині якого розміщень ексцентрик, виконаний у виді східчастого пальця з ексцентричними ділянками. Механізм повороту ексцентричного вала являє собою гвинтову пару, гвинт якого жорстко з'єднаний з ексцентричним валом, а гайка виконана у виді поршня, розміщеної усередині вала і зв'язаної з ним за допомогою прямолінійних шліців. Пристрій постачений вузлом для подачі робочої рідини під тиском у порожнину вала, розділеної поршнем для повороту ексцентрикового вала. Ме ханізм забезпечує двухпозиційне регулювання, тобто можна одержати два дискретних значення довжини кривошипа. Недоліками описаного пристрою є: 1. Відсутність плавного регулювання довжини кривошипа. 2. Екологічна небезпека. 3. Не надійність роботи безлічі манжетних з'єднань. 4. Динамічна неврівноваженість, як у період регулювання, так і після нього. 5. Складність конструкції і вимога високої точності обробки і зборки, що приводять до підвищення собівартості пристрою. Відсутність плавного регулювання довжини кривошипа порозумівається неможливістю поршня займати дискретно стійкі положення між крайніми його положеннями, що відповідають двом значенням довжини кривошипа. Екологічна небезпека визначена наявністю безлічі манжетних з'єднань герметичності, що мають між собою не тільки поступальні, але й обертальні рух. Не надійність роботи порозумівається через швидку втрату герметичності манжетних з'єднань внаслідок інтенсивного зносу сполучених поверхонь у результаті наявності між ними складного відносного руху. Динамічна неврівноваженість обумовлена відсутністю противаг, що врівноважують, що забезпечують перебування центра мас пристрою на осі обертання приводного вала, як у періоди регулювання, так і після нього. Складність конструкції і вимога високої точності порозумівається наявністю безлічі манжетних з'єднань, що гарантують їхню герметичність. Задачею винаходу є створення спрощеної конструкції регульованого кривошипного механізму з плавним регулюванням довжини динамічно урівноваженого кривошипа в русі й у заданому діапазоні, а також підвищення надійності роботи і зниження собівартості. Поставлена задача досягається тим, що в приводному валу виконані два діаметрально протилежних подовжніх отвори. В одному з отворів установлений кривошипний вал з довжиною кривошипа, рівної відстані між осями приводного і кривошипного валів. На валу кривошипа встановлені нерухомо дві противаги для забезпечення повного динамічного зрівноважування незалежно від довжини кривошипа і кривошип. Вал кривошипа утворить подовжнє і співвісне з ним гвинтове з'єднання з великим кроком гвинта. Гвинт закінчується квадратною голівкою, встановленої в квадратний отвір на торці співвісно з приводним валом склянки. Стакан встановлен на співвісно з приводним валом вісь через підшипник каченя. Вісь встановлена в кришці приводного вала, утворити з нею самогальмуюче нарізне сполучення. Таке конструктивне виконання кривошипного механізму забезпечує плавне регулювання довжини кривошипа в необхідному діапазоні починаючи з нуля, повне динамічне зрівноважування, як у періоди регулювання, так і після нього, екологічну безпеку, спрощення конструкції і зниження собівартості. Сутність винаходу пояснюється представленим кресленням.(Фіг.) Регульований кривошипний механізм складається з осі 1, що утворить співвісне з приводним валом самогальмуюче нарізне сполучення з кришкою 2, установленої нерухомо в корпусі механізму 3. На кінці осі 1 встановлене внутрішнє кільце підшипника каченя 4, а її зовнішнє кільце встановлене в склянці 5. На торці склянки 5 виконаний отвір із квадратним профілем, де встановлена квадратна голівка гвинта 6 з великим кроком різьблення. Безперервний контакт між гвинтом і склянкою в осьовому напрямку забезпечується кришкою склянки 5. Гвинт 6 утворить гвинтове з'єднання з валом 7 кривошипа, встановленим в одному з подовжніх отворів приводного вала 8 за допомогою підшипників ковзання 9. На вал 7 нерухомо закріплений кривошип 10 з довжиною, рівної відстані між осями обертання приводного і кривошипного валів, а також противаги 11 і 13 для динамічного зрівноважування кривошипного вала з настановними гвинтами 12, 14. На приводному валу 8 установлений шків 15 для передачі обертання від зовнішнього джерела руху. Приводний вал 8 встановлений у корпусі машини 3 за допомогою підшипників каченя 16, 17 і кришками 2, 18 з манжетою 19. В другому подовжньому отворі 20 встановлений додатковий вантаж 21 для балансування приводного вала 8. Ме ханізм працює в такий способом. Режим роботи: від зовнішнього джерела (на кресленні не показаний) рух передається шківу 15. Шків 15 обертає приводний вал 8 і разом з ним вал кривошипа. Режим регулювання: обертанням гвинта 1 повідомляється горизонтальне переміщення склянці 5 у чи період назад. Відповідно на таку величину переміщається гвинт 6. Квадратна голівка гвинта не дозволяє його обертатися навколо своєї осі, що і приводить обертання вала кривошипа на кут, що відповідає переміщенню. Цим досягається регулювання довжини кривошипа. Оскільки при цьому положення противаг 11, 13 не міняються щодо кривошипа, то досягнуте при зборці динамічне зрівноважування не порушується.