Файл: Боренштейн, Ю. П. Исполнительные механизмы со сложным движением рабочих органов.pdf

Из приведенных примеров использования на практике меха­

низмов со сложным движением рабочих органов видно,

насколько

разнообразно их применение при механизации

различных

произ­

водственных процессов; при этом надо стремиться к применению

механизмов, состоящих из небольшого числа

звеньев,

так ка к

лишние кинематические пары вызывают дополнительные

потери

на трение и снижают точность воспроизведения заданной

шатунной

кривой.

При синтезе шарнирных механизмов следует т а к ж е

избегать

применения

в их

кинематических

схемах

поступательных

пар,

так

как последние

имеют большие

потери

на трение

в

сравнении

с вращательными кинематическими парами. Поэтому следует

рекомендовать

при механизации

производственных

процессов

двухкривошипные четырехшарнирные механизмы, точки шатунов

которых в зависимости от параметров механизма могут

описывать

многообразные

кривые.

Шарнирные

механизмы

нашли

широкое

применение

т а к ж е

и для вычерчивания различных фигур. Рассмотрим

некоторые

шарнирные

механизмы, шатунные

кривые

которых используются

для решения этой задачи.

шатуна А

На рис. 19 изображен механизм

Кардана. Точки

и

В скользят в прямолинейных направляющих . При этом середина

шатуна — точка

С

перемещается

по

окружности .

• Шестизвенный шарнирный механизм эллипсографа изображен

на

рис.

20.

Если

АО

= А В; AD

— AC;

DE

= СЕ,

то

точ-ка

Е

будет описывать

эллипс.

На рис. 21 приведен механизм Антонова, служащий дл я вычер­

чивания

параболы .

Рычаг LOM,

выполняемый в виде

жесткого

угла, имеет кулисы, в которых перемещаются ползуны L и

М.

Если х — 2р, где р — параметр параболы,

то точка М

описывает

параболу.

Д л я

вычерчивания

гиперболы

служит

механизм,

изображен­

ный на рис . 22. Механизм ABCD

представляет собой

механизм -

антипараллелограмма . Точка

М шатуна AM описывает

гиперболу

с фокусом в точке D, если размеры

механизма подобраны

так,

что

DM

= ВМ

и

AM

= DM + АВ

= const.

Механизм д л я вычерчивания лемнискаты изображен на рис. 23.

Этот механизм представляет собой механизм

антипараллелограмма;

если АВ

=

0 Х 0 2 ; B0Z

= А01

и АС

=

ВС, то середина

шатуна

—

точка С опишет лемнискату.

На рис. 24 изображен четырехшарнирный механизм, у которого

точка шатуна С описывает фигуру

в

виде

серпа, при этом

%t

=

= Х * =

= ° ' 9 2 и

" i f = ! ' 6 - З д е с ь

% ^ - ^ o J '

Я з =

O A

•

.

Если в четырехшарнирнике взять следующие значения пара­

метров:

Хг

= 1,10;

Хг

= Х3

= 1,02

и

=

1,6,

то

точка

С

при использовании метода инверсии.

Положение точки К на плоскости звена

/ определяется углом а

и величиной отрезка Р = ВК; при этом

точка В выбрана так ,

Как

следует из рис . 29:

хк = " X C 0 S P ~ - р ^ { § + а ) ; '

(2)

Ук = 4 " s i n Р— р s i n (Р + °0-

Исключив из уравнения '(2) угол

р\

получим

х% +у%=~

+ Р2-IP

cosa.

Следовательно, траектория

точки К есть окружность с центром

в начале' координат,

радиус

которой

J _ ^ _ p 2 _ p / c o s a

4, МЕХАНИЗМ

ЭЛЛИПСОГРАФА

Д л я

получения

кинематической

схемы механизма эллипсо­

графа из кинематической схемы механизма

с поступательно

дви­

жущейся кулисой (рис . 29) проведем

инверсию, связав звено 2

с неподвижной системой координат х2,

0 2 ,

у2 (рис. 30). Та к

ка к

величину / sin р, то получим

дл я координат

точки

К в новой си­

стеме следующее

выражение

fifc = 4 s l n P

+

/>sin(P + a).

(3)

2

Исключив

из системы (3) угол

р и произведя соответствующие

замены, получим

х2

(с2 +

Ь2) + у2

(а2

+

Ь2) + 2хуЬ

(с +

а) =

=

с2

(а -

Ь)2,

(4)

где а = -ТІ

Р cos а ; с =

+ Р cos a;

b = Р sin a.