Наиболее распространенные виды механизмов

Наиболее распространенные виды механизмов

• НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ВИДЫ ^МЕХАНИЗМОВ Наиболее распространенными в современной технике видами пло­ских механизмов с низшими парами являются механизмы I класса 1-го и 2-го порядков. Механизм I класса 1-го порядка, представляющий собой подвиж­ное звено, соединенное со стойкой во вращательную пару, приме­нялся еще в древности (например, колесо на оси), широко приме­няется в настоящее время и, несомненно, будет применяться в тех­нике будущего, Механизмом с такой схемой является

электродвига-22 Структурный анализ плоских механизмов тель, в котором подвижным звеном является ротор, жестко связан­ный с валом, свободно вращающимся в опорах неподвижного кор­пуса. Таким же механизмом является изображенный схематически на фиг. 29 центробежный насос, в котором подвижное звено представ­ляет собой вал 1 с закрепленными на нем ло­патками 2, посредством которых жидкость при вращении вала засасывается (всасывающий

в насос и выталкивается из него в нагнетательный трубопро­вод 3 Людмила Фирмаль

трубопровод на фиг. 29 не изображен, он расположен перпендикулярно к плоскости чертежа и мог бы быть показан только на другой проекции). Таким же меха-Фиг. 29. низмом является водяная или паровая тур­бина; в каждой из этих турбин подвижным зве­ном является также вал с лопатками? воспринимающими подводимую к турбине энергию воды или пара. Механизмом I класса 1-го порядка, представляющим собой под­вижное звено, связанное со стойкой в поступательную пару, является Фиг. 30. схематически изображенный на фиг. 30 паровой молот, в котором стойкой являются паровой

цилиндр 1 и напра­вляющие 2 для молота, а подвижным зве­ном — поршень 3 со штоком 4, связываю­щим поршень с молотом 5. При впуске пара в нижнюю часть цилиндра поршень, а с ним и молот под давлением пара пере­мещаются кверху, при выпуске пара (через не показанное на фиг. 30 отвер­стие) молот под действием собственного веса, увлекая за собой поршень, падает Фиг. 31. на расположенную на наковальне обрабатываемую деталь 6. Таким же механизмом является и изображенный схематически на фиг. 31 паровой поршневой насос, в котором стойкой являются паровой и водяной

• цилиндры 1 и 5, а подвижным звеном — соединенные между собой поршни 2 и 4. При впуске пара в левую часть парового цилиндра 1 поршень 2 выталкивает отработанный в предыдущем ходе пар из правой части цилиндра. При этом в водяном цилиндреНаиболее распространенные виды механизмов 23 из правой части жидкость выталкивается в нагнетательный трубо­провод, а в левую засасывается из всасывающего трубопровода. При впуске пара в правую часть цилиндра 1 засасывание произво­дится правой, а выталкивание левой частью На фиг. 31 трубопроводы для пара и жидкости, ски перекрываемые отверстия, посредством соединяются с трубопроводами, не показаны. Механизмы I класса 1-го порядка имеют Широкое применение не только в современной технике, но и в быту в ряде примитивных устройств с ручным приводом. Кроме

этого, механизм I класса 1-го порядка в качестве основного входит в состав всех механизмов высших классов и порядков. Из всех возможных видов механизмов I класса 2-го порядка наиболее распростраш а р н и р н ы й м е х а н и з м водяного цилиндра, а также автоматичекоторых цилиндры ненными являются два: ч е т ы р е х з в е н н ы й (см. фиг. 17) и к р и в о ш и п н о ш а т у н ­н ы й м е х а н и з м (см. фиг. 21). Каждое из звеньев АВ и CD шарнирного че­тырехзвенного механизма в зависимости от отно­сительных размеров всех звеньев может совер­шать или полный оборот вокруг оси враща­тельной пары, или поворачиваться лишь на некоторую часть полного оборота. В первом случае звено называется к р и в о ш и п о м , а во втором — к о р о ­м ы с л о м . Звено ВС

называется ш а т у н о м . В технике в раз­нообразных видах в зависимости от относительных длин звеньев Людмила Фирмаль

встречаются шарнирные четырехзвенные механизмы и с одним криво­шипом, и с двумя кривошипами, и с двумя коромыслами. Движу­щим звеном в значительном большинстве случаев является одно извращающихся звеньев, а звеном, выполняющим полезную работу,— или другое из вращающихся звеньев, или шатун. На фиг. 32 приведена схема механизма с движущим коромыслом, применяемого в разного рода станках с ножным приводом — токар­ных станках, швейных машинах и т. п. В таких механизмах коро­мысло CD при действии на него ноги человека совершает качательные движения, отклоняясь на небольшие углы от среднего положения. Для того чтобы движение коромысла снизу вверх могло совершаться по

инерции, с валом А жестко связывается массивная деталь /, посредством которой при помощи шнура или иным путем может приводиться во вращение другой вал 2 с сидящим на нем рабочим органом. На фиг. 33 приведена схема тестомесильной машины с четырех­звенным шарнирным механизмом, в котором движущим звеном является кривошип, а звеном, с которым связан рабочий орган,24 Структурный анализ плоских механизмов шатун. При вращении кривошипа деталь 1, жестко связанная с шатуном ВС, описывает концом замкнутую кривую внутри сосуда с размешиваемым веществом, вращаемого при помощи другого, не

показанного на схеме механизма. Четырехзвенный шарнирный механизм с одним кривошипом конструктивно выполняется часто в виде изображенного на фиг. 34 вращающегося вокруг оси Л, находящейся в расстоянии Л В от геометрической оси В цилиндрической поверхности диска. Диск охватывается шатуном ВС, ось В является осью вращательной пары, связывающей шатун с кривошипом, а цилиндрическая поверхность диска — поверхностью соприкосновения звеньев этой пары. С двумя кривошипами четырехзвенный шарнирный механизм часто применяется в виде механизма с равными противолежащими звеньями (фиг. 35). Такой

механизм называется параллельным, или параллелограммом. Механизм, изображенный на фиг. 36, называется антипараллельным, или антипараллелограммом. Механизмы с двумя кривошипами неравной длины большого распространения не получили. Кривошипно-шатунный механизм (см. фиг. 13, б и 21) выполняется в большинстве случаев таким образом, что неподвижная ось вращательной пары А располагается на продолжении направляющей подвижного звена поступательной пары, называемого п о л з у н о м . (Кривошипно-шатунный механизм, дающий возможность преобразовать вращательное движение в поступательное и наоборот,Наиболее распространенные виды механизмов 25 является самым распространенным из всех применяемых в совре­менной технике четырехзвенных механизмов. Такой механизм лежит в основе всех поршневых двигателей (паровые машины, двигатели

внутреннего сгорания стационарные, автомобильные, авиационные и др.), поршневых насосов и компрессоров и широко применяется в механических устройствах другого назначения. В поршневом двигателе движущим звеном является ползун, которым на конструктивной Фиг. 38. схеме фиг. 13, а является пор­шень, направляемый стенкой ци­линдра. Цилиндрическая поверх­ Фиг. 39. Фиг 40. ность поршня всегда оформляется конструктивно так, чтобы пор­шень мог свободно скользить вдоль стенки цилиндра, не пропуская при этом газа или пара, находящегося под давлением по

одну сторону поршня. При движущем кривошипе и ведомом ползуне кривошипно­шатунный механизм применяется в поршневых насосах и компрессо­рах: при одном ходе поршня производится всасывание жидкости (в насосе) или газа (в компрессоре) и при обратном ходе — вытал­кивание в нагнетательный трубопровод. В насосах и компрессорах поршни часто работают обеими торцовыми поверхностями: с одной стороны поршня производится всасывание, а с другой —в то же время26 Структурный анализ плоских механизмов нагнетание. Для осуществления этого вращательная пара связы­вается не непосредственно с поршнем, а с особой деталью 1 (фиг. 37), которая жестко связывается с поршнем посредством штока 3, прохо­дящего через уплотнительное устройство 2 (так называемый «саль­ник») в крышке. Так же оформляется кривошипно-шатунный меха­низм и в паровой машине двойного действия. Из механизмов с высшими

парами значительное распространение получила з у б ч а т а я п е р е д а ч а , состоящая из двух нахо­дящихся в зацеплении зубчатых колес (фиг. 38, а). При вращении движущего колеса зуб этого колеса, нажимая на зуб ведомого колеса, поворачивает ведомое колесо до тех пор, пока оба зуба не выйдут из зацепления. Вращение колес происходит непрерывно, потому что прежде чем одна пара зубьев выйдет из зацепления, другая пара уже входит в зацепление. Такой механизм является трехзвенным механизмом с двумя вращательными и одной высшей парой. Кинема­тическая схема зубчатого механизма приведена на фиг. 38, б. В двигателях и других механических устройствах широкое приме­нение получили так называемые к у л а ч к о в ы е м е х а н и з м ы . Кулачковый механизм, схема которого приведена на фиг. 39, состоит из кулачка 1 и толкателя

2. Со стойкой кулачок связан во вращатель­ную пару, а толкатель — в поступательную. Кулачок с толкателем связан в высшую пару. При конструктивном выполнении постоянное соприкосновение толкателя с кулачком обеспечивается обычно пружиной. Для уменьшения износа трущихся поверхностей конец толкателя, упирающийся в кулачок, оформляется обыкновенно в виде свободно вращающегося на оси цилиндрического ролика. Толкатель может выполнять разные назначения. Например, в порш­невых двигателях толкатель приводит в движение клапаны, откры­вающие и закрывающие отверстия для впуска в цилиндр пара или смеси горючего с воздухом и выпуска отработанного пара или про­дуктов сгорания. Большим достоинством изображенного на фиг. 39

механизма является то, что он дает возможность при весьма простом конструктивном оформлении легко преобразовывать вращательно? движение в поступательно-возвратное. На фиг. 40 приведена схема кулачкового механизма, в котором толкатель заменен рычагом, связанным со стойкой во вращательную пару. И в этом механизме необходимо обеспечить постоянное сопри­косновение звеньев высшей пары.

Смотрите также:

Предмет Теория Машин и Механизмов ТММ

Классификация механизмов	Кинематический анализ плоских механизмов предварительные сведения
Замена высших пар низшими	Определение положений механизма