Механізм щелкунова для перетворення обертального руху в коливальний

1. Механізм для перетворення обертального руху в коливальний, що містить кривошип, кінематично зв'язаний з коромислом, який відрізняється тим, що кінематичний зв'язок кривошипа з коромислом здійснено за допомогою шарніра, причому плечі коромисла мають можливість одночасно взаємодіяти з робочою поверхнею введеного у пристрій копіра, що має можливість обертатися, і рівні по довжині з радіусом кривошипа. 29369 пп. 2-4 формули винаходу; при виконанні у цій сукупності кривошипа опозитно рівноплечим і приєднання додаткового коромисла дозволить зняти із співвісних валів копіра і кривавила згинаючі навантаження із збереженням тільки крутильного момента; внаслідок створення кінематичного ромба здійснюється розвантаження пліч коромисел від згинаючих навантажень, а також на базі шатунів - коромисел можна приєднати ще один додатковий механізм для перетворення обертального руху в коливальний, який працюватиме в протилежному напрямку; у механізмі за п. 1-5 досягається найбільша жорсткість, що очевидно. Для рішення вищевказаної задачі і досягнення перерахованих технічних результатів у механізмі для перетворення обертального руху в коливальним, що містить кривошип, кінематично зв'язаний з коромислом, згідно винаходу кінематичний зв'язок кривошипа з коромислом здійснено за допомогою шарніра, причому плечі коромисла мають можливість одночасно взаємодіяти з робочою поверхнею введеного у пристрій копіра, що має можливість обертатися, і рівні по довжині з радіусом кривошипа, кривошип може бути виконано опозитно рівноплечим і до вільного плеча приєднано додаткове коромисло аналогічне вищезгаданому, а одноіменні плечі коромисел шарнірно з'єднані між собою шатунами - коромислами з утворенням кінематичного ромба, середні шарніри шатунів-коромисел при цьому можуть бути з'єднані між собою за допомогою додаткового опозитно рівноплечого к кривошипа співвісного з копіром; крім того можливий варіант, коли коромисла, додаткові коромисла і шатуни-коромисла виконані у вигляді зубчатих секторів, зачіплених із загальним зубчатим центральним колесом співвісним з кривошипом, причому довжина початкового радіуса зубчатих секторів дорівнює довжині плача коромисла. Винахід проілюстровано кресленнями, де: на фіг. 1-2 показано два варіанти кінематичної схеми за п. 1 формули винаходу; на фіг. 3 - те ж саме, за пп. 1-2 формули винаходу; на фіг. 4 - те ж саме, за пп. 1-3 формули винаходу; на фіг. 5 - те ж саме, за пп. 1-4 формули винаходу; на фіг. 6 - те ж саме, за пп. 1-5 формули винаходу. Механізм Щелкунова для перетворення обертального руху в коливальний містить кривошип 1 кінематично за допомогою шарніра зв'язаний з коромислом 2, плечі якого мають можливість одночасної взаємодії з робочою поверхнею копіра 3, що обертається, і дорівнюють за довжиною радіусу кривошипа, що обумовлено необхідністю прямолінійного переміщення шарнірів пліч коромисла 2. На фіг. 1 показано варіант паралельного розташування осей коливання кривошипа 1 і осі обертання копіра 3, виконаного всьому випадку несиметричним. При співвісному розташуванні осі обертання копіра 3 з оссю качання кривошипа 1 (фіг. 2) копір 3 виконано симетричним. Дня навантаження копіра 3 тільки крутильним моментом (фіг. 3) кривошип 1 виконано опозитно рівноплечим і до його вільного плеча приєднано додаткове коромисло 4 аналогічне вищезгаданому. Робоча поверхня копіра 3 взаємодіє з плечами коромисел 2, 4 за допомогою роликів 5. Щоб зняти згибаючі моменти з коромисел 2 одноіменні плечі останніх з'єднано між собою шатунами-короми слами 6 з утворенням кінематичного ромба (фіг. 4), при цьому можна з'єднати середні шарніри шатунів-коромисел 6 між собою за допомогою додаткового опозитно рівноплечого кривошипа 7, співвісного з копіром 3, кривошипом 1 і осою обертання (фіг. 5). Можливий також варіант, що характеризується підвищеною жорсткістю і точністю механізму, представлений на фіг. 6, згідно якому коромисла 2, 4 і шатуни-коромисла 6 виконані у вигляді зубчатих секторів, зачіплених із спільним зубчатим центральним колесом 8 співвісним з кривошипом 1, причому початковий радіус зубчатих секторів дорівнює довжині плеча коромисла. Механізм Щелкунова для перетворення обертального руху в коливальний працює таким чином. При роботі механізма за фіг. 1-2 копіру 3 надається обертальний рух навколо осі О1 в будь якому напрямку. Його робоча поверхня діючи через ролики 5 на коромисло 2, заставляв коромисло 2 повернутися навколо середнього шарніра при одночасному прямолінійному переміщенні осей роликів 5 по осям X, Y і тим самим повернутися кривошипу 1 навколо осі 0. Закон зміни кривої робочої, поверхні копіру 3 такий, що ролики 5, змонтовані на плечах коромисла 2, знаходяться у постійному контакті з копіром 3, при цьому, коли один ролик 5 знаходиться на максимальному радіусі кривої копіру 3, другий знаходиться на мінімальному радіусі кривої копіру 3. При безперервному обертанні копіру 3 ролики 5 на кривій копіра 3 періодично змінюють своє розташування, при цьому кривошип 1 повертається в діапазоні від мінімума до максимума і назад згідно з переміщенням середнього шарніра коромисла 2. При роботі механізма по фіг. 3 коромисла працюють паралельно завдяки симетричності копіра 3 і рівноплечності кривошипа 1. При роботі механізма по фіг. 4 механізм працює аналогічно вищеописаному, при цьому шатуни-коромисла 6 по відношенню до суміжних коромисел 2 і 4 повертаються навколо свого середнього шарніра в протилежному напрямку, а по відношенню один до одного - паралельно. При роботі пристрою по фіг. 5, що складається з двох механізмів, завдяки паралельному повороту шатунівкоромисел 6, приєднаний до них кривошип 7 обертається від мінімума до максимума, аналогічно кривошипу 1, але в протилежному напрямку поворота кривошипа 1. Таким чином ланки: коромисел 2, 4 і кривошипу 1 з одного боку і ланки: шатуни-коромисла 6 і кривошип 7 з другого боку, утворюють два механізми, що працюють у взаємно протилежних напрямках. Механізм за п. 6 працює аналогічно двом механізмам по фіг. 5, при цьому коромисла 2, 4, шатуни-коромисла 6 зубчатим вінцем обкочуються без скользіння по загальному зубчатому центральному колесу 8, розвантажуючи кривошипи 1, 7 від розтягуючих напружень. Колесо 8 в цьому варіанті можна встановлювати вільно на осі, що не змінить кінематику механізму. В механізмі по фіг. 6 допустимо коливальний рух знімати безпосередньо із середніх шарнірів зубчатих секторів відомими способами. Таким чином за допомогою механізма Щелкунова при безперервному обертанні копіра 3 в будь якому напрямку отримуємо за один його оборот два повних коливан 2 29369 ня кривошипа 1, амплітуда і закон зміни швидкості в межах від мінімума до максимума і назад яких визначається законом зміни радіуса робочої пове рхні копіру 3 при збереженні відносного лінійного переміщення шарнірів пліч коромисел 2, 4 і шатунів-коромисел 6. Фіг. 1 Фіг. 2 3 29369 Фіг. 3 Фіг. 4 4 29369 Фіг. 5 Фіг. 6 5 29369 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 6