Рычажный механизм для управления механическими системами
Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в различных механических системах и агрегатах. Технический результат - изобретение позволяет обеспечить при ограниченных габаритных размерах механизма весьма большие выходные усилия при небольших усилиях и мощностях привода на входе механизма, высокие передаточные отношения механизма, его простую и высокотехнологичную конструкцию. С этой целью двуплечий рычаг с кратными длинами управляющего и исполнительного плеч, опирающийся на опору, расчленен на n более коротких двуплечих рычагов, каждый из которых имеет свою опору и которые последовательно соединены между собой через осевые и шаровые опоры (шарниры) с числом m=(2n-2) звеньями связи с числом Р=(n-1). 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для управления различными механическими системами и агрегатами (рычажными редукторами, прессами, устройствами съема с валом подшипников, тормозными колодками и т. д.) и в других механических установках для передачи движений и редуцирования величины передаваемых усилий и перемещений их исполнительных органов.
Известно рычажное устройство для управления механизмами, например золотниками гидросистемы механической руки (А.С. СССР N 451071, МКИ G 05 G 1/04, БИ, 1974, N 43), содержащее двуплечий рычаг с рукояткой, соединенной с корпусом шаровым шарниром; в средней части этого рычага выполнена шаровая полость, образованная полусферическими выемками корпуса и крышки, а на концах - два взаимно перпендикулярных зуба, а рукоятка рычага изогнута таким образом, что ее конец совпадает с продольной осью двуплечего рычага. Недостатки известного рычажного механизма - малые передаточные отношения при заданных габаритных ограничениях на конструкцию устройства механической руки, небольшие усилия на конце исполнительного плеча рычага, большие технологические трудности изготовления и наладки. В качестве прототипа выбран рычажный механизм механических тяг (А.С. СССР N 637802, МКИ G 05 G 1/04, БИ, 1978, N 46), содержащий стержень со сквозным продольным пазом и рядом поперечных шлицев, расположенных с одной стороны стержня вдоль паза, шайбу со шлицами на одной из ее сторон и крепежный элемент, соединенный с шайбой и стержнем со стороны шлицев, а между шайбой и стержнем установлена промежуточная шайба с пазом и со шлицами с обеих сторон. Недостатки известного рычажного механизма - сложность конструкции, необходимость и трудность подналадок, ограниченные технологические возможности, небольшие передаточные отношения механизма при его предельных заданных габаритах. Заявляемое изобретение направлено на расширение технологических возможностей и областей использования рычажных механизмов для управления механическими системами в различных областях машиностроения. Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения: рычажный механизм имеет простую и высокотехнологичную конструкцию; при ограниченных габаритных объемах обеспечивает высокие передаточные отношения; при небольших усилиях и мощностях привода на входе обеспечивает большие выходные усилия. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что рычажный механизм для управления механическими системами, содержащий двуплечий рычаг большой длины с кратными длинами управляющего и исполнительного плеч, опирающийся на опору, расчленен на n более коротких двуплечих рычагов, каждый из которых имеет свою опору и которые последовательно соединены между собой осевыми или шаровыми шарнирами с числом m=(2n-2) звеньями связи с числом P= (n-1). Между совокупностью существенных признаков, указанных в формуле изобретения, и техническими результатами при его реализации существуют следующие причинно-следственные связи. В составе рычажного механизма из общего числа шарниров m=(2n-2) содержится хотя бы один шаровой шарнир, что позволяет конструктивно размещать управляющие и исполнительные плечи рычажного механизма в разных плоскостях. Если требуется иметь согласованное пространственное направление усилий на исполнительном и управляющем рычагах устройства, то число коротких двуплечих рычагов должно быть четным n= 2i, где i=1,2,... Если же требуется иметь встречное пространственное направление усилий на исполнительном и управляющем рычагах и к тому же обеспечить замкнутую реакцию опор на корпус механизма, то число коротких двуплечих рычагов должно быть нечетным. Сопоставительный анализ предлагаемого устройства с прототипом позволяет сделать вывод о том, что заявляемый рычажный механизм для управления механическими системами содержит новые звенья и связи и удовлетворяет критерию "новизна". На чертеже представлена кинематическая схема заявляемого рычажного механизма для управления механическими системами. В корпусе механизма 1 (его конструктив очерчен пунктиром) вместо одного длинного двуплечего рычага размещено пять коротких двуплечих рычагов 2, 3, 4, 5 и 6, каждый из которых закреплен соответственно на своей опоре 7, 8, 9, 10, 11. Короткие двуплечие рычаги имеют соответственно передаточные отношения K2, K3, K4, K5 и K6, определяемые соотношение длин исполнительного (выходного) и управляющего (входного) плеч соответствующих рычагов, так что общее передаточное отношение механизма будет равно произведению K0= K2![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
Формула изобретения
1. Рычажный механизм для управления механическими системами, содержащий двуплечий рычаг с кратными длинами управляющего и исполнительного плеч, отличающийся тем, что упомянутый рычаг расчленен на n двуплечих рычагов, каждый из которых имеет свою опору и которые последовательно соединены между собой через шарниры числом m = (2n - 2) звеньями связи числом P = (n - 1). 2. Рычажный механизм по п.1, отличающийся тем, что в качестве шарниров использованы осевые шарниры. 3. Рычажный механизм по п.1, отличающийся тем, что в качестве шарниров использованы осевые и в количестве не более двух шаровые шарниры.РИСУНКИ
Рисунок 1