Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ОПИСАНИЕ И КИНЕМАТИКА ВИНТО-РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

Яскевич О.М. 1
1 Сибирский государственный индустриальный университет
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов [Текст] / И.И. Артоболевский. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1965. 776 с.

Создание и исследование новых рычажных механизмов является актуальной проблемой, так как они широко применяются для решения различных технических задач. В частности, такие механизмы могут использоваться в медицине. На рисунке а. изображена кинематическая схема четырехзвенного винто-рычажный механизма, спроектированного для преобразования вращательного движения винта в угловое перемещение рычага.

Yaskevich.tif

а – кинематическая схема                                 б – план смещений

Четырехзвенный винто-рычажный механизм

Механизм выполнен стойке 1. Он состоит из трех подвижных частей – винта 2, гайки 3 и рычага 4. Винт 2 входит в трехподвижную сферическую кинематическую пару со стойкой 1, и со стороны гайки 3 в винтовое соединение. Рычаг 4 со стороны гайки 3 и стойки 1 входит в одноподвижные вращательные кинематические пары (шарниры). Ложка 5 – рабочий орган приведенного механизма.

Механизм выполнен стойке 1. Он состоит из трех подвижных частей – винта 2, гайки 3 и рычага 4. Винт 2 входит в трехподвижную сферическую кинематическую пару со стойкой 1, и со стороны гайки 3 в винтовое соединение. Рычаг 4 со стороны гайки 3 и стойки 1 входит в одноподвижные вращательные кинематические пары (шарниры). Ложка 5 – рабочий орган приведенного механизма.

Смещения точек и звеньев определены при помощи графо-аналитического метода [1]. План смещений изображен на рисунке б.

При повороте винта 2 вокруг собственной оси, гайка 3 получит смещение Yaskevich.eps. Величина Yaskevich1.eps известна, а направление совпадает с направлением звена 3 (отрезок О2С), т.к. движение звена 3 параллельно звену 2. На плане это смещение показано вектором Yaskevich2.eps (пунктирной линией), имея ввиду, что на самом деле оно не выходит из полюса.

Уравнения, описывающие смещение точки С2, запишутся в виде

Yaskevich3.eps (1)

В первом уравнении системы (1) известно направление смещения звена 2. Оно показано Yaskevich4.eps, выходящем из точки С’3.

Для точки В система уравнений имеет вид

Yaskevich5.eps (2)

В первом уравнении системы (2) известно направление Yaskevich8.eps. Проведем на плане смещений Yaskevich7.eps из полюса р. На пересечении Yaskevich15.eps и Yaskevich7.eps находится точка В, а величина Yaskevich8.eps определится отрезком, выходящим из полюса. Смещение точки Yaskevich14.eps рассматривается относительно неподвижного центра вращения О2 и должно выходить из полюса, а смещение точки Yaskevich13.eps рассматривается относительно подвижного звена 2 и из полюса выходить не может. Для того чтобы корректно завершить план смещений построим вектор Yaskevich12.eps из полюса р, а вектор Yaskevich11.eps из точки С3 соответственно.

Точка D относится к ложке 5. Движение этой точки определяет геометрические размеры звеньев механизма. Направление смещения Yaskevich10.eps, а величина находится из произведения Yaskevich9.eps, где Yaskevich6.eps. На рисунке а пунктиром показано поло жение звеньев при смещении ложки 5 из точки D в D1, что соответствует желаемому перемещению рабочего органа. Из рисунка а видно, что геометрия разработанного механизма позволяет выполнить такое смещение.

Таким образом, определены смещения всех звеньев механизма для конкретного положения. Решена обратная задача, а именно при заданном перемещении выходного звена обнаружены положения всех звеньев кинематической цепи.


Библиографическая ссылка

Яскевич О.М. ОПИСАНИЕ И КИНЕМАТИКА ВИНТО-РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 5-5. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=14076 (дата обращения: 25.02.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674