Четырехзвенные шарнирные механизмы
20.12.07 17:01

Четырехзвенные шарнирные механизмы широко применяются для преобразования равномерного вращательного движения в неравномер­ное вращательное, качательное или в сложное плоское движение. По характеру движения в механизме различают следующие типы звеньев (фиг. 63): О - стойка (станина) неподвижное звено; кривошип 1 - звено, связанное со стойкой и имеющее возможность совершать вращательное движение на полный оборот; шатун 2 - звено, не связанное со стойкой, совершающее сложное плоско-параллельное движение; коромысло 3, или балансир - звено, связанное со стойкой и имеющее возможность качаться на угол, меньший 360°. Если коромысло в механизме имеет возможность совершать качательное движение по обе стороны линии АВ стойки, то оно называется двусто­ронним (фиг. 63, б). В зависимости от звеньев, связанных со стойкой, различают двухкривошипные, кривошипно-коромысловые и двухкоромысловые механизмы.

В плоских механизмах существенное значение имеет так называ­емое мертвое положение, т. е. такое положение механизма, когда возможно перемещение ведомого звена в двух противоположных направлениях. Например, если взять механизм, где сумма длины стойки О и длины коромысла 3 равна сумме длины 1 и 2 звеньев, то мертвое положение будет в точке М (фиг. 63, в), когда ведомый кривошип располагается на одной прямой с шатуном. Получающаяся неопределенность движения при выходе из мертвого положения на

практике недопустима и должна быть устранена инерцией движущихся звеньев или другими способами (фиг. 64). Большое практическое применение находят механизмы с прямолинейным движением точки N шатуна покачанные на фиг. 65. Эти механизмы используются в самопи­шущих приборах для воспроизведения движения записывающего штифта, в подъемных кранах для обеспечения горизонтального пере­мещения точки подвеса груза. Кроме того, механизмы с движением точки шатуна на отдельном участке траектории по прямой или по окружности используются как составная часть многозвенных механиз­мов с остановами (фиг. 66). Четырехзвенные механизмы дают возможность, получать, сложное плоско-параллельное движение шатунов (пло­ских систем), которое используется для выполнения некоторых технологических операций (тестомесилки, сельскохозяйственные машины, фиг. 67, 68),

Размеры звеньев четырехзвенника подбирают графическим построением движения, задавшись формой шатунной кривой линии. Используя четырехзвенные механизмы, строят многозвенные; некото­рые из них описываются ниже.

1. Механизмы многозвенные, шарнирные, с одной степенью свободы, включающие в себя, например, шестизвенные, коромысловые механизмы. Такие механизмы могут сообщать коромыслу 3-4 несколько качательных движений за один оборот кривошипа 1. Сюда относятся также механизмы с остановами (фиг. 66), где при непрерывном движении ведущего звена 1 ведомое  звено некоторое время остается неподвижным или почти неподвижным.

2. Механизмы шарнирные с двумя степенями свободы Такие механизмы дают возможность не только движения отдельных звень­ев, но и движения самого механизма в определенном направлении.

Шарнирный рукав радиально-сверлильного станка, например, имеет два движения  - поступательное вверх и вниз и перемещение головки вперед и назад. Две степени свободы имеют механизмы копировальных станков для огневой резки, механизм передвижения линейки или угольника у чертежной доски (фиг. 70), механизм пантографа (фиг. 71). Эти механизмы служат для копирования кривых линий образца. Копирование может быть сделано без изменения и с изменением масштаба и даже поворотом кривой на какой-либо угол.

В изображенной на фиг. 71 схеме пантографа точка b повторяет движение точки а. В копировальных станках обычно применяется инструмент с линейным (лезвие резца) или объемным (фреза, шлифо­вальный круг) режущим инструментом. Для того чтобы копируемая поверхность детали была точной по отношению к образцу, необходи­мо режущий инструмент и ощупывающий штифт иметь подобными по форме и соответствующими масштабу копирования по своим размерам.