Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот

Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот

Загрузка.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ ВО ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ИЛИ НАОБОРОТ(73) Патентообладатель Малахов Евгений Леонидович(57) Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное или наоборот,включающий стойку и зубчатое колесо, отличающийся тем, что он выполнен с двумя связанными кинематически между собой или каждый упруго со стойкой с возможностью возвратно-поступательного перемещения на величину основного шага зубчатого колеса и находящимися попеременно в зацеплении с ним толкателями, снабженными подвижными относительно них элементами, расположенными со стороны контакта толкателей с зубчатым колесом, выполненным в форме двух параллельных венцов с четным количеством зубьев, прореженных через один так, что оставшиеся на двух венцах зубья расположены один по отношению к другому в шахматном порядке. Фиг. 1 Заявляемый механизм предназначен для использования в различных областях техники, но преимущественно в поршневых машинах и транспортных средствах. 4754 1 Известны механизмы аналогичного назначения такие, как кривошипно-ползунный 1, с. 444, 445 зубчатый с рейкой 2, с. 45, 48, зубчато-рычажный 2, с. 212, фиг. 246 или рычажно-зубчатый 1, с. 634. Однако известным аналогам присущи недостатки. Так, в кривошипно-ползунном механизме с ведущим звеном ползуном, возвратно-поступательное движение которого преобразуется во вращательное движение кривошипа, или наоборот, с ведущим кривошипом, вращательное движение которого преобразуется в возвратнопоступательное движение ползуна, в течение цикла меняется угол давления, что приводит к дополнительным нагрузкам, износу звеньев и, в конечном итоге, к снижению КПД. Известные зубчатые механизмы с рейкой или зубчато-рычажный также не свободны от недостатков они могут передавать движение только в одном направлении. Так, механизмы, показанные в 2, с. 45 и 2, с. 212, фиг. 246, преобразуют вращательное движение зубчатых колес в возвратно-поступательное движение двухсторонней рейки или поршня, а механизм, показанный в 2, с. 48, наоборот, возвратно-поступательное движение двухсторонней рейки преобразует во вращательное движение храпового колеса посредством двух зубчатых колес с собачками. Наиболее близким к заявляемому устройству аналогом является рычажно-зубчатый механизм балансирной поршневой машины с рейкой 1, с. 634. В этом механизме при ведущем поршне, возвратнопоступательное движение которого посредством рейки, коромысла с зубчатым сектором и шатуна преобразуется во вращательное движение кривошипа, или наоборот, вращательное движение кривошипа преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня, имеется большое количество звеньев, трущихся пар, что усложняет конструкцию и снижает КПД механизма. В заявленном механизме поставлена задача устранить указанные недостатки известных аналогов. Эта задача решена следующим образом. Одно из звеньев выполнено в форме связанных кинематически между собой или упруго каждый со стойкой двух толкателей, находящихся попеременно в зацеплении с зубчатым колесом и выполненных с возможностью возвратно-поступательного движения на заданную в плоскости зацепления величину так, что линия действия всегда совпадает с линией движения, т.е. угол давления равен нулю, что исключает дополнительные нагрузки на опоры. Для исключения заклинивания и поломок при пересопряжениях с зубьями зубчатого колеса толкатели снабжены подвижными относительно них элементами,расположенными со стороны контакта толкателей с зубчатым колесом, выполненным в форме двух параллельных венцов с четным количеством зубьев, прореженных через один так, что оставшиеся на двух венцах зубья расположены один по отношению к другому в шахматном порядке. На фиг. 1 и 2 схематически представлен один из возможных вариантов выполнения механизма соответственно для прямого или обратного преобразования движений, где изображено 1 а, 1 б — толкатели, расположенные в плоскостях двух параллельных венцов 2 а, 2 б зубчатого колеса 3 — стойка с направляющими 4 а, 4 б- подвижные относительно толкателей элементы, , ,- соответственно их скосы направляющие и резьбовые хвостовики 5 — пружины 6 — гайки для регулирования положений скосовотносительно вершин зубьев венцов зубчатого колеса 7 — винты с-с — линия действия, совпадающая с линией движения и линией зацепления. Кинематическая связь двух толкателей между собой или упругая связь каждого со стойкой на фиг. 1 и 2 условно не показана. При этом на фиг. 1 толкатель 1 а находится в начале рабочего хода, а толкатель 1 б — в начале холостого хода, а на фиг. 2, наоборот, толкатель 1 б находится в начале рабочего хода, а толкатель 1 а- в начале холостого хода. Механизм для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное (фиг. 1) работает так. Толкателям 1 а и 1 б (ведущее звено) сообщается ходвеличиной, равной основному шагу зубчатого колеса. При движении вправо толкатель 1 а, совершая рабочий ход величиной , давит подвижным элементом 4 а на зуб венца 2 а, заставляя зубчатое колесо поворачиваться вокруг своей оси по часовой стрелке на один шаг. Одновременно толкатель 1 б благодаря кинематической или упругой связи движется влево, совершая холостой ход величиной . При этом подвижный элемент 4 б своим скосомкасается правого профиля вблизи вершины зуба венца 2 б и поднимается вверх в своих направляющих е, преодолевая сопротивление пружины 5 и пропуская зуб. Как только подвижный элемент 4 б сойдет с вершины зуба венца 2 б, он под действием пружины 5 возвратится в начальное положение, подобное показанному на фиг. 1 для толкателя 1 а. Аналогичное имеет место и для подвижного элемента 4 а при холостом ходе толкателя 1 а. Когда рабочий ход толкателя 1 а и холостой ход толкателя 1 б завершатся, толкатели поменяются ролями 1 а благодаря кинематической или упругой связи пойдет влево, совершая холостой ход величиной ,1 б — вправо, совершая рабочий ход величиной . При этом подвижный элемент 4 б давит на зуб венца 2 б, заставляя зубчатое колесо продолжать вращение вокруг своей оси по часовой стрелке еще на один шаг. Так как описанные циклы повторяются непрерывно, то и зубчатое колесо будет вращаться вокруг своей оси по часовой стрелке также непрерывно. Таким образом,2 4754 1 возвратно-поступательное движение двух толкателей преобразуется во вращательное движение зубчатого колеса. Для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное необходимо 1) с помощью гаек 6, опирающихся на направляющие е, путем перемещения за резьбовые хвостикиустановить указанное на фиг. 2 положение подвижных элементов относительно вершин зубьев соответствующего венца зубчатого колеса, после чего гайки 6 застопорить винтами 7 2) толкатели и зубчатое колесо поменять ролями, сделав последнее ведущим звеном. С учетом ранее изложенного работа этого механизма понятна из фиг. 2 без пояснений. Источники информации 1. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. — Т. 2. — М. Наука, 1971. — С. 444, 445, 634. 2. Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике. — Т. 2. — М. Наука, 1971. — С. 45, фиг. 33 48,фиг. 39 212, фиг. 246. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.

Читайте так же:
Как сделать электроды для сварки своими руками

Обслуживание

Своевременное обслуживание любой техники в соответствии с рекомендациями ее производителя обеспечит ее нормальное функционирование, паспортную производительность и выработку планового ресурса.

Обслуживание разбивается на несколько видов

  • текущее обслуживание;
  • диагностика;
  • планово-предупредительный ремонт;
  • внеплановый ремонт;
  • аварийный ремонт.

При условии проведения текущего обслуживания и планово-предупредительных ремонтов в соответствии с графиками удается значительно снизить риски выхода оборудования из строя.

Диагностика проводится с заданной периодичностью и призвана выявить негативные изменения в работе оборудования на ранней стадии и минимизировать потери времени и средств на внеплановые ремонты.

Задачи на вращательное движение

Дана материальная точка, которая движется прямолинейно соответственно уравнению s = t 4 + 2 t 2 + 5 . Вычислить мгновенную скорость и ускорение точки в конце второй секунды после начала движения, среднюю скорость и пройденный за этот промежуток времени путь.

Дано: s = t 4 + 2 t 2 + 5 , t = 2 с .

Найти: s ; υ ; υ ; α .

Решение

s = 2 4 + 2 · 2 2 + 5 = 29 м .

υ = d s d t = 4 t 3 + 4 t = 4 · 2 3 + 4 · 2 = 37 м / с .

υ = ∆ s ∆ t = 29 2 = 14 , 5 м / с .

a = d υ d t = 12 t 2 + 4 = 12 · 2 2 + 4 = 52 м / с 2 .

Ответ: s = 29 м ; υ = 37 м / с ; υ = 14 , 5 м / с ; α = 52 м / с 2

Задано тело, вращающееся вокруг неподвижной оси по уравнению φ = t 4 + 2 t 2 + 5 . Произвести вычисление мгновенной угловой скорости, углового ускорения тела в конце 2 секунды после начала движения, средней угловой скорости и угла поворота за данный промежуток времени.

Дано: φ = t 4 + 2 t 2 + 5 , t = 2 с .

Найти: φ ; ω ; ω ; ε .

Решение

φ = 2 4 + 2 · 2 2 + 5 = 29 р а д .

ω = d φ d t = 4 t 3 + 4 t = 4 · 2 3 + 4 · 2 = 37 р а д / с .

ω = ∆ φ ∆ t = 29 2 = 14 , 5 р а д / с .

ε = d ω d t = 12 2 + 4 = 12 · 2 2 + 4 = 52 р а д / с 2 .

Ответ: φ = 29 р а д ; ω = 37 р а д / с ; ω = 14 , 5 р а д / с ; ε = 52 р а д / с 2 .

Читайте так же:
Зажимы для монтажа сэндвич панелей

Изготовление основных узлов самостоятельно

Перед тем как самому сделать электропривод на откатные ворота, выполняют чертеж или эскиз.

Самодельные приводы делают с применением подручных узлов, деталей автомобиля и бытовых приборов:

  • редукторные электрические двигатели с усилием свыше 120 Н;
  • подъемники стекол на машине;
  • домкраты винтового действия;
  • отрезки квадратной трубы;
  • два актуатора (поступательных устройства) спутниковой антенны.

Дистанционное управление организовывают с помощью простой автосигнализации, при этом используют реле 12В для подключения мотора. Помимо этого, нужна сигнальная лампа, провода, торцевые включатели.

Тип механизма определяют по расстоянию от полотна до внешней кромки опоры:

  • больше 15 см — рычажный;
  • до 15 см — линейный.

С домкрата убирают крышку, шестерни и ручку. Болгаркой срезают платформу подъемника. Разбирают стеклоподъемник, вынимают мотор и редуктор. Из трубы-квадрата (20 х 20 мм) делают муфту, присоединяют к винту домкрата.

Применяют шуруповерт для сверления отверстий в прутке 18 х 18 см, где затем нарезают винтовую резьбу для редукторного вала. Ответную часть муфты устанавливают на двигатель стеклоподъемника. По углам делают отверстия, соответствующие тем, что на корпусе. Винтовую часть и мотор соединяют шпильками с гайками.

Как устроен кривошипно-шатунный механизм

Механизм состоит из деталей, как подвижных, так и неподвижных.

Детали подвижного типа:

  • поршень;
  • маслосъемное кольцо (1);
  • компрессионные кольца (2);
  • поршневой палец (3);
  • стопорное кольцо (4);
  • шатун;
  • крышка шатуна (5);
  • крепежный болт (6);
  • вкладыши (7);
  • втулка (8);
  • коленчатый вал;
  • шатунная шейка (9);
  • противовес (10);
  • коренная шейка (11);
  • маховик

Детали неподвижного типа:

  • блок и головка цилиндров;

Подвижные и неподвижные части КШМ

Составные части КШМ условно делят на подвижные и неподвижные компоненты. К подвижным частям относятся:

  • поршни и поршневые кольца;
  • шатуны;
  • поршневые пальцы;
  • коленчатый вал;
  • маховик.
Читайте так же:
Конструкции банных печей из металла своими руками

Неподвижные части КШМ выполняют функцию основы, крепежей и направляющих. К ним относятся:

  • блок цилиндров;
  • головка блока цилиндров;
  • картер;
  • поддон картера;
  • крепежные детали и подшипники.

Картер и поддон картера двигателя

Картер – это нижняя часть двигателя, где располагаются опоры и каналы смазочной системы для коленчатого вала. В картере происходит движение шатунов и вращение коленвала. Поддон картера представляет собой резервуар с моторным маслом.

Основа картера в работе подвергается постоянным тепловым и силовым нагрузкам. Поэтому для этой детали предъявляются особые требования по прочности и жесткости. Для его изготовления используют алюминиевые сплавы или чугун.

фото 2

Картер двигателя крепится к блоку цилиндров. Вместе они составляют остов двигателя, основную часть его корпуса. В блоке располагаются непосредственно сами цилиндры. Сверху крепится головка блока ДВС. Вокруг цилиндров имеются полости для жидкостного охлаждения.

Расположение и число цилиндров

На сегодняшний день существуют следующие наиболее популярные схемы:

  • рядное четырех- или шестицилиндровое положение;
  • V-образное шестицилиндровое положение под углом 90°;
  • VR-образное положение под меньшим углом;
  • оппозитное положение (поршни двигаются навстречу друг другу с разных сторон);
  • W-образное положение с 12 цилиндрами.

В простом рядном расположении цилиндры и поршни расположены в ряд перпендикулярно коленчатому валу. Такая схема наиболее простая и надежная.

Головка блока цилиндров

К блоку с помощью шпилек или болтов крепится головка блока цилиндров. Она накрывает цилиндры с поршнями сверху, образуя герметичную полость – камеру сгорания. Между блоком и головкой предусмотрена прокладка. Также в ГБЦ располагаются клапанный механизм и свечи зажигания.

Цилиндры

В цилиндрах двигателя непосредственно происходит движение поршней. От хода поршня и его длины зависит их размер. Цилиндры работают в условиях меняющегося давления и высоких температур. Во время работы стенки подвергаются непрерывному трению и температурам до 2500°C. К материалам и обработке цилиндров также предъявляются особые требования. Они изготавливаются из легированного чугуна, стали или алюминиевых сплавов. Поверхность деталей должна быть не только прочной, но и легко подвергаться обработке.

Читайте так же:
Инструменты зубр кто производитель

Внешнюю рабочую поверхность называют зеркалом. Ее покрывают хромом и полируют до зеркальной поверхности, чтобы максимально снизить трение в условиях ограниченной смазки. Цилиндры отливаются вместе с блоком (цельные) или изготавливаются в виде съемных гильз.

Область использования

Привод рассматриваемого типа встречаются в разных областях. При этом:

  1. Очень часто привод монтируется в станке, который предназначен для металлобработки и дерева.
  2. Некоторые инструмента также базируются на преобразовании вращательного движения в возвратно-поступательное. Примером можно назвать дрель с ударным механизмом или перфораторы, которые сегодня популярны.
  3. В промышленности можно повстречать транспортеры, конструкции для подъема и опускания разного продукта.

Единственным, но существенным плохим качеством можно назвать довольно внушительные размеры устройства. По мимо этого, необходимо гарантировать хорошую смазку, так как трение оказывается основой нагрева и износа.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector