Кривошипный механизм – Кривошипный механизм — это… Что такое Кривошипный механизм?

Содержание

кривошипный механизм — это… Что такое кривошипный механизм?

КРИВОШИ́ПНЫЙ МЕХАНИ́ЗМ, механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа (см. КРИВОШИП) или коленчатого вала (см. КОЛЕНЧАТЫЙ ВАЛ), связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами). Кривошипные механизмы обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары. Делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырехзвенные и многозвенные. Наиболее распространенные плоские четырехзвенные механизмы делятся на три группы: шарнирные четырехзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные.
Шарнирные четырехзвенные кривошипные механизмы бывают двух видов: двухкривошипный для преобразования равномерного вращения одного кривошипа в неравномерное вращение другого (частным случаем является шарнирный параллелограмм для передачи вращения с одного кривошипа на другой без изменения скорости) и кривошипно-коромысловый кривошипный механизм, преобразующий вращение кривошипа в качательное движение коромысла.
Кривошипно-ползунные механизмы преобразуют вращение кривошипа в прямолинейное возвратно-поступательное движение ползуна или наоборот, широко используются в поршневых двигателях, насосах, компрессорах, прессах и других машинах. По расположению кривошипа и ползуна различаются центральные и смещенные.
Кривошипно-кулисные механизмы обычно преобразуют равномерное вращение кривошипа в неравномерное вращательное движение, качательное или возвратно-поступательное движение кулисы (см. КУЛИСА). Кривошипные механизмы с качающейся кулисой используют в приводе движения резания металлорежущих станков.
В большинстве кривошипных механизмов имеются т. н. мертвые положения, в которых передача движения на кривошип невозможна и при выходе из которых ведомый кривошип может изменить направление вращения на обратное. Прохождение этих положений в поршневых двигателях обычно обеспечивается инерцией звеньев. При ведущем кривошипе вблизи мертвых положений кривошипный механизм дает значительный выигрыш в силе, что используется в прессах и других рабочих машинах для получения больших сил на ползуне. Сложное движение шатунов кривошипных механизмов иногда используют для привода рабочих органов некоторых машин — тестомесилок, снегопогрузчиков и других.
Кроме плоских четырехзвенных механизмов, в ряде случаев применяют плоские многозвенные, например кривошипный механизм для привода нескольких шпинделей сверлильной головки, кривошипно-рычажный и кривошипно-коленный механизмы кузнечных прессов, кривошипно-кулисный механизм привода главного движения поперечно-строгального станка. Пространственные четырехзвенные кривошипные механизмы используют для получения качательного движения коромысла вокруг оси, перпендикулярной оси вращения кривошипа.

dic.academic.ru

Кривошипно-ползунный механизм: устройство, принцип работы, применение: принцип действия, анализ, применение

Кривошипно-ползунный механизм (КПМ) представляет собой частный случай рычажного устройства с четырьмя звеньями. Вращающаяся на валу часть — кривошип — шарнирно соединена с совершающей продольные движения частью- шатуном. Он зафиксирован в направляющих, оставляющих одну степень свободы для линейного движения. Устройство служит для преобразования вращения кривошипного звена в линейное перемещение ползуна. Механизм обратим, то есть и линейное движение ползуна может быть превращено во вращение вала кривошипа. Он широко используется в технике — в автомобильных моторах и паровых машинах, технологических установках и измерительных приборах.

Кривошипно-ползунный механизм

Кривошипно-ползунный механизм

Принцип действия кривошипно-ползунного механизма

Для прямой схемы кривошипно-ползунного механизма принцип работы состоит в следующем:

  • ползун (как правило, соединенный с поршнем, который движется под давлением расширяющихся продуктов горения или пара) двигается линейно в сторону шатуна;
  • поскольку шатун закреплен на некотором расстоянии от оси вращения, приложенная сила создает крутящий момент;
  • он проворачивает кривошип.

Применение кривошипно-ползунного механизма

Применение кривошипно-ползунного механизма

В случае обратной схемы работы принцип таков:

  • вращающийся кривошип создает силу, приложенную по касательной к его окружности, расстояние от центральной оси до шарнира и будет плечом рычага;
  • через шарнирное сочленение эта сила вызывает линейное перемещение ползуна;
  • ползун толкает поршень в такте сжатия (или другой исполнительный орган).

При построении кривошипно- ползунного механизма, его закона движения, статических и кинематических схем они должны удовлетворять требованиям по ГОСТ 2144-76.

Скачать ГОСТ 2144-76

 

Кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма

Целью кинематического анализа КПМ является проектирование взаимных положений, траекторий передвижения, скоростей и ускорений всех его деталей. Для этого реальные физические тела заменяются моделями- рычагами и поверхностями, имеющими абсолютную жесткость, шарнирами и поверхностями с нулевым трением. Масса детали полагается сконцентрированной в условной точке- центре масс, как правило, совпадающей с геометрическим центром моделируемой детали.

Кинематическое моделирование разбивается на следующие основные этапы:

  • выполнение общего плана положений. Строится для основных положений механизма, отражает взаимное расположение его частей в верхней и нижних мертвых точках;
  • построение плана скоростей кривошипно-ползунного механизма, применяется графоаналитический способ на основе метода подобия;
  • построение плана ускорений кривошипно-ползунного механизма, строятся эпюры как угловых, так и касательных ускорений;
  • графическое моделирование моментов инерции;
  • формирование графика энергии-массовых зависимостей.

При построении плана скоростей руководствуются следующими рекомендациями:

  • Вектора, проходящие через полюс плана, представляют собой абсолютные скорости. Они всегда направлены от точки полюса, конец отрезка обозначается прописной буквой, аналогичной заглавной, обозначающей ту же точку на плане положений.
  • Скоростные вектора, не касающиеся полюса, соответствуют относительным скоростям.
  • Поскольку скорость является производной от перемещения, векторные изображения скоростей для каждой точки перпендикулярны соответствующим тем же точкам отрезкам, представляющим собой положение, и изображенными на плане положений.
  • Неподвижным на плане положений точкам КПМ соответствуют вектора нулевой длины, расположенные в полюсе плана скоростей.

При построении плана скоростей возникает возможность стоить перпендикуляры и касательные к линии перемещения какой-либо точки кривошипно-ползунного механизма без изображения самой траектории.

Поскольку ускорение является производной от скорости, то векторные изображения ускорений для каждой точки перпендикулярны соответствующим тем же точкам векторам, изображенными на плане скоростей.

Кинематический анализ КПМКинематический анализ КПМ

В ходе кинематического моделирования проводится также анализ на наличие избыточных связей в кривошипно-ползунном механизме. Под ними понимают связи, которые не добавляют степеней свободы и могут быть исключены из схемы без потери функциональности. Однако к удалению таких связей следует подходить осторожно. Например, дополнительные подшипники или опоры направляющих могут быть необходимы в реальном механизме исходя их больших величин перемещения во время рабочего хода. без них будет невозможно удовлетворить проектные требования по жесткости, прочности, температурной стойкости и т. д.

Статическое уравновешивание кривошипно-ползунного механизма

Во время перемещения звеньев механизма с изменяющимися скоростями (ускоренного движения) в них возникают инерционные силы и моменты. Их называют динамическими нагрузками. Такие нагрузки приводят к появлению вибраций, колеблющиеся детали излучают свои колебания в воздух, вызывая воздушный шум.

Динамические нагрузки приводят также к многократным деформациям деталей, их повышенному износу, накоплению усталости материала и преждевременному разрушению.

Шум и вибрация оказывают также негативное влияние на людей и точные механизмы, находящиеся рядом с источником. И, наконец, на возбуждение колебаний и излучение шума тратится энергия, это снижает КПД кривошипно-ползунного механизма.

Причины возникновения вибрации делятся на:

  • силовые, колебания возмущаются периодическим приложением сил к объекту;
  • кинематические, возмущение возникает за счет движения деталей;
  • параметрические, возбуждение происходит за счет сил и моментов инерции.

Виброактивность делится на

  • Внутреннюю, возникающую и распространяющуюся в пределах физических границ кривошипно-ползунного механизма. Она действует только на его детали и мало распространяется вовне.
  • Внешнюю. Она действует на опоры механизма, его связи с другими частями общей конструкции, трансмиссию и далее. Основная причина, вызывающая такую виброактивность — неуравновешенность рычагов и звеньев.

Для устранения причин возникновения вибрации проводят статическое уравновешивание кривошипно-ползунного механизма. Механизм должен находиться в равновесии в состоянии покоя, при этом силы трения полагаются нулевыми.

Для этого вычисляют массы всех звеньев и строят график сил, действующих на них в состоянии покоя, прежде всего сил тяжести. Массы звеньев должны быть уравновешены с учетом длины рычагов (расстояния от центра вращения).

В ходе статического уравновешивания массы звеньев полагаются сосредоточенными в геометрическом центре звена.

Если общий центр масс системы совершает ускоренное движение, механизм считают неуравновешенным. Цель процедуры — достижение нулевого значения ускорения центра масс. Для этого к движущимся частям добавляют уравновешивающие массы, сводящие ускорение к нулю.

После статического уравновешивания наступает этап динамического уравновешивания кривошипно-ползунного механизма. При этом расчеты ведутся уже с учетом реальной пространственной конфигурации деталей.

В ходе производства реального изделия из-за дефектов материала, погрешностей отливки, механообработки и сборки возникают дополнительные разбалансировки звеньев. Для их устранения применяется балансировка кривошипно-ползунного механизма. Она заключается в:

  • определении места дисбаланса с помощью средств вибродиагностики;
  • передвижения и закрепления балансировочных грузов, предусмотренных конструкцией изделия;
  • высверливание, выборка или наплавка необходимых масс материала в рассчитанных местах;
  • повторной вибродиагностике.

Цикл операций повторяется до тех пор, пока подвижные части не будут удовлетворительно уравновешены.

Построение КПМ

Построение эффективно работающих кривошипно- ползунных устройств, несмотря кажущуюся простоту их конструкции, требует большой расчетной и конструкторской работы.

В ее ходе учитывают такие моменты, как:

  • эффективность и коэффициент полезного действия;
  • рациональное использование материалов, оптимальные весогабаритные характеристики;
  • финансовые параметры производства и использования устройства;
  • надежность и периодичность технического обслуживания;
  • точность работы и виброактивность;
  • безопасность и охрана труда.

Поскольку перечисленные аспекты взаимосвязаны и влияют друг на друга, проектирование ползунного четырехзвенного механизма представляет собой многоэтапный итеративный процесс. Зачатую конструктору приходится возвращаться на более ранний этап проектирования рычажного механизма и уточнять параметры схемы по результатам расчетов на более поздних стадиях процесса.

Иногда даже приходится менять вид кривошипно- ползунного механизма. В высокооборотных дизелях требуется снизить скорость движения поршня на некоторых фазах рабочего цикла. Как правило, это требуется при прохождении верхней части цилиндра, чтобы обеспечить более полное сгорание топливной смеси. Для этого применяют дезаксиальную схему кривошипно-ползунного устройства. В ней оси цилиндров расположены со смещением смещена относительно оси коленвала на некоторое расстояние по ходу вращения.

Для лучшего уравновешивания многоцилиндровых V-образных двигателей используют схему двигателя с прицепным шатуном.

В ней прицепного шатун бокового цилиндра сопряжен с шатуном главного цилиндра. Это позволяет снизить вес, размеры и момент инерции части подвижных звеньев.

Построение КПМПостроение КПМ

Построение включает в себя такие расчетно- модельные процедуры, как:

  • кинематический расчет, оптимизация числа кинематических пар;
  • силовое моделирование;
  • статический расчет, включая уравновешивание.

Обязательным этапом является проверка на соответствие нормам безопасности и охраны труда.

Традиционный расчет и построение такого сложного механизма, как кривошипный, представляет собой трудоемкий процесс, требующий от конструктора внимательности и достаточного опыта. Современные элементы программных продуктов семейства CAD — CAE позволяют избавиться от большей части рутинных и однообразных ручных операций, графических построений и расчетов. Конструктору достаточно выбрать из библиотеки трехмерную модель того или иного типа кривошипно- ползунной пары и провести параметрическое моделирование, задав необходимые размеры. Модуль графической симуляции проведет и статическое уравновешивание, и кинематический расчет, и выдаст рекомендации по оптимизации звеньев.

Область применения

Кривошипно-ползунные механизмы впервые стали применять в античности, на римских пильных мельницах. Там вращение колеса, приводимого в действие силой падающей воды, преобразовывалась в возвратно-поступательное движение полотна пилы.

В средние века конструкция была незначительно улучшена. Настоящий расцвет кривошипно-ползунные пары пережили в эпоху паровых машин. Детали стали производить из чугуна и стали, возросла их прочность и надежность. Учены стали разрабатывать методы расчета таких устройств.

В наши дни самым широким полем применения являются поршневые бензиновые и дизельные двигатели. Они используются в каждом автомобиле, тепловозе, большинстве судов, винтовых самолетах и вертолетах. В крупных судовых дизелях применяют как обычную, так и дезаксиальную схему.

Еще одна область использования-поршневые компрессоры для производства сжатого воздуха и других газов. В них используется обратная схема действия кривошипно-шатунной пары.

Такая же схема применяется и в конструкции горизонтально-ковочных установок.

Используются кривошипно-шатунные пары и в разнообразных гидравлических и пневматических инструментах и станках.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — это… Что такое КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ?


КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ

механизм с низшими кинематическими парами, в к-ром есть вращающееся звено, выполненное в виде кривошипа. В зависимости от числа кинематич. пар, их типов, расположения, характера движения звеньев различают шарнирные 4-звенные (кривошипно-коромысловые, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные), плоские многозвенные и пространственные 4- и многозвенные К. м. Используются К. м. в поршневых двигателях, насосах, компрессорах, прессах, металлореж. станках и др. машинах. Сложное движение шатунов К. м. в плоскости используют для привода рабочих органов таких машин, как тестомесилка, снегопогрузчик. Плоские многозвенные К. м. применяют, напр., для привода неск. шпинделей сверлильной головки, для получения больших сил на ползуне в кузнечных прессах, в приводе гл. движения поперечно-строгальных станков. Пространств. 4-звенные К. м. используют для получения качат. движения коромысла относительно осн. перпендикулярной оси вращения кривошипа в разл. машинах. См. рис.

Плоские кривошипные механизмы: а - кривошипно-коромысловый; б - кривошипно-ползунный; в - кризошипно-кулисный; 1 - кривошип; 2 - шатун; 3 - коромысло; 4 - ползун; 6 - кулиса

Плоские кривошипные механизмы: а — кривошипно-коромысловый; б — кривошипно-ползунный; в — кризошипно-кулисный; 1 — кривошип; 2 — шатун; 3 — коромысло; 4 — ползун; 6 — кулиса

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

  • КРИВОШИП
  • КРИВОШИПНЫЙ ПРЕСС

Смотреть что такое «КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ» в других словарях:

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Является составной частью большинства поршневых двигателей, т. е. машин с прямолинейно возвратным движением поршней. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.:… …   Морской словарь

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др. Вращающееся звено механизма, выполненное в виде (см.) или коленчатого (см.), связано со стойкой и др. звеном вращательными… …   Большая политехническая энциклопедия

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — преобразует один вид движения в другой (напр., равномерное вращательное в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др.). Имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, которое связано со стойкой (неподвижным… …   Большой Энциклопедический словарь

  • кривошипный механизм — преобразует один вид движения в другой (например, равномерное вращательное в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др.). Имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, которое связано со стойкой (неподвижным… …   Энциклопедический словарь

  • Кривошипный механизм —         механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде Кривошипа или коленчатого вала (См. Коленчатый вал), связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами). К. м.… …   Большая советская энциклопедия

  • Кривошипный пресс —         машина с кривошипно ползунным механизмом, предназначенная для штамповки различных деталей. Рабочей частью (инструментом) К. п. является Штамп, неподвижную часть которого крепят к столу, подвижную к ползуну пресса (рис. 1). Ползун… …   Большая советская энциклопедия

  • кривошипный — см. кривошип; ая, ое. Кривоши/пный механизм (механизм, преобразующий один вид движения в другой) …   Словарь многих выражений

  • ПЛОСКИЙ МЕХАНИЗМ — механизм, в к ром движущиеся точки всех звеньев перемещаются в плоскостях, параллельных одной и той же неподвижной плоскости. П. м. широко применяют в машинах и приборах для преобразования движения и передачи сил. К П. м. относятся кривошипный… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • кривошипно-ползунный механизм — кривошипный механизм, в состав которого входит ползун  звено, образующее со стойкой (неподвижным звеном) поступательную кинематическую пару. Кривошипно ползунный механизм преобразует вращательное движение в прямолинейно поступательное или… …   Энциклопедический словарь

  • Кулисный механизм —         шарнирный механизм, в котором два подвижных звена кулиса и кулисный камень связаны между собой поступательной (иногда вращательной при дуговой кулисе) кинематической парой (См. Кинематическая пара).          Наиболее распространённые… …   Большая советская энциклопедия

dic.academic.ru

Кулисный механизм: виды, конструкция, назначение

Кулисная пара – это разновидность рычажных механизмов. Она преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное или наоборот. При этом вращающееся звено может совершать не полный оборот. Тогда его называют качательным. Механизм состоит их двух основных звеньев- кулисы и ползуна. Один конец кулисы закреплен на неподвижной оси.

Кулисный механизмКулисный механизм

Кулисный механизм

Кулиса представляет собой прямой или изогнутый рычаг с прорезью, в которой скользит конец другого рычага. Он движется относительно кулисы прямолинейно. Кулисные механизмы бывают качающиеся, вращающиеся и прямые.

Кривошипно-кулисные механизмы способны обеспечивать высокую скорость линейного перемещения исполнительных органов. Характерным примером механизма кулисного типа служит система управления клапанами в автомобильных моторах, устройство управления реверсом парового двигателя и т. д.

Используются кулисные пары в металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках, там, где рабочий орган должен совершать многократные линейные перемещения с возвратным ходом.

Кривошипно-кулисный механизм Кривошипно-кулисный механизм

Еще одна область применения- аналоговые вычислительные устройства, там кулисные пары помогают определять значения синусов либо тангенсов заданных углов.

Виды кулисных механизмов

В исходя из типа подвижного звена рычажной схемы в установках и подвижных узлах используются следующие виды кулисных пар:

  • Ползунный. Система рычагов, состоящая из четырех звеньев. Основные части- это кулиса и ползун с зафиксированной направляющей. Она дает ползуну единственную степень свободы, для совершения линейных перемещений. Качания кулисы превращаются устройством в линейное перемещение ползуна. Кинематическая схема обратима- возможно и обратное преобразование движения.
  • Кривошипный. Кривошипно-кулисного механизм построен по четырехрычажной кинематической схеме. Передает вращение кривошипа кулисе, также вращающейся или качающейся. Распространен в промышленных установках, например — в продольно-долбежных и строгальных. Для них применяют кривошипно-коромысловый механизм c вращающейся кулисой. Такая схема обеспечивает очень высокую скорость прямого ходя и медленный возврат. Применяется также в установках для упаковки.
  • Двухкулисный. В кинематической четырехзвенной схеме есть пара кулис. Передается вращение или качание через промежуточный рычаг. Передаточное число неизменно и всегда составляет единицу. Применяется в компенсирующих муфтах.
  • Коромысловый. Состоит из коромысла, кулисы и связывающего их шатуна. Позволяет располагать оси симметрии зон движения, ведущего и ведомого звеньев под углом около 60°. Находит применение в автоматизированных производственных линиях

Шатунно-коромысловый механизмШатунно-коромысловый механизм

Реже находит применение в транспортных средствах и некоторых измерительных приборах стоящий несколько особняком прямолинейно- направляющий или конхоидальный механизм.

Конструктивные особенности

Устройство является одним из подвидов кривошипно-шатунного механизма. Большинство кулисных пар построены по четырехзвенной кинематической схеме.

Третье звено определяет тип механизма: двухкулисный, ползунный, коромысловый или кривошипный.

Схема содержит как минимум две неподвижные оси и от одной до двух подвижных осей.

В середине кулисы располагается прорезь, по которой перемещается подвижная ось. К ней шарнирно закреплен конец (или другая часть) ползуна, коромысла или второй кулисы.

В зависимости от соотношения длин в каждый момент исполнительный орган может описывать как простые траектории (линейные, круговые или часть окружности), таки сложные в виде многоугольников или замкнутых кривых.  Вид траектории определяется законом движения кинематической пары – функцией координат исполнительного органа от угла поворота оси, положения ползуна или от времени.

Принцип действия механизма

Принцип действия основывается на базовых законах прикладной механики, кинематики и статики, описывающий взаимодействие системы рычагов, имеющих как подвижные, так и неподвижные оси. Элементы системы полагаются абсолютно жесткими, но обладающими конечными размерами и массой. Исходя из распределения масс рассчитывается динамика кулисного механизма, строятся диаграммы ускорений, скоростей, перемещений, рассчитываются эпюры нагрузок и моментов инерции элементов.

Силы считаются приложенными к бесконечно малым точкам.

Рычажное устройство, имеющее два подвижных элемента (кулиса и кулисный камень) называют кинематической парой, в данном случае кулисной.

Чаще всего встречаются плоские схемы из четырех звеньев. Исходя из вида третьего звена рычажного механизма, различают кривошипные, коромысловые, двухкулисные и ползунные механизмы. Каждый из них обладает собственным способом преобразования вида движения, но все они используют единый прицеп действия- линейное или вращательное перемещение рычагов под действием приложенных сил.

Траектория движения каждой точки кривошипно кулисного механизма определяется соотношением длин плеч и рабочими радиусами элементов схемы.

Вращающееся или качающееся звено системы рычагов оказывает воздействие на поступательно движущееся звено в точке их сочленения. Оно начинает перемещение в направляющих, оставляющих этому звену только одну степень свободы, и движется до тех пор, пока не займет крайнее положение. Это положение соответствует либо первому фазовому углу вращающегося звена, либо крайнему угловому положению качающегося. После этого при продолжении вращения или качании в обратную сторону прямолинейно движущееся звено начинает перемещение в обратном направлении. Обратный ход продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто крайнее положение, соответствующее либо полному обороту вращающегося звена, либо второй граничной позиции качающегося.

После этого рабочий цикл повторяется.

Если кулисный механизм, наоборот, преобразует поступательное движение во вращательное, взаимодействие осуществляется в обратном порядке. Усилие, передаваемое через сочленение от ползуна, прикладывается в стороне от оси вращения звена, обладающего возможностью поворота. Возникает крутящий момент, и вращающееся звено начинает поворачиваться.

Преимущества и недостатки кулисного механизма

Основным достоинством устройства служит его способность обеспечить высокую линейную скорость возвратного движения. Это свойство нашло применение в станках и механизмах, которые по условиям работы имеют холостой возвратный ход. Это прежде всего долбежные и строгальные станки. Применение кулисно-рычажного механизма привода позволяет существенно повысить общую эффективность использования установки, сократив время на непроизводительные такты.

Преимуществом двухкулисных систем, применяемых в аналоговых вычислительных устройствах, служит высокая надежность и стабильность их работы. Они отличаются высокой устойчивостью к таким факторам внешней среды, ка вибрации и электромагнитные импульсы. Это обуславливало их широкое применение в системах сопровождения целей и наведения вооружений.

Недостатком данной кинематической схемы является малые передаваемые усилия. Кривошипно-шатунная схема позволяет предавать в несколько раз большую мощность.

Кривошипно-шатунный механизмКривошипно-шатунный механизм

Недостатком аналоговых вычислительных устройств является исключительная сложность или даже невозможность их перепрограммирования. Они могут вычислять только одну, наперед заданную функцию. Для вычислительных систем общего назначения это неприемлемо. С развитием программно- аппаратных средств цифровой техники, повышением ее надежности и устойчивости к воздействиям внешней среды такие вычислительные системы сохраняются в нишах узкоспециальных применений.

Проектирование (производство) кулисного механизма

Несмотря на кажущуюся простоту устройств кулисного механизма, для того, чтобы он работал эффективно, требуется провести большую работу по его расчету и проектированию. При этом рассматриваются следующие основные аспекты:

  • производительность и КПД;
  • себестоимость производства и эксплуатации;
  • отказоустойчивость и межремонтный ресурс;
  • точность действия;
  • безопасность.

Учитывая сложность взаимовлияния этих аспектов друг на друга, расчет кривошипно-кулисного механизма представляет из себя многоступенчатую итеративную задачу.

Сборочный чертеж и схема регулированияСборочный чертеж и схема регулирования

В ходе проектирования проводят следующие виды расчета и моделирования:

  • расчет кинематики;
  • динамический расчет;
  • статический расчет.

Обычно проектирование и расчет  разбивается на следующие этапы:

  • Определение требуемого закона движения расчетно-аналитическим или графоаналитическим методом.
  • Кинематическое моделирование. Выполнение общего плана, скоростного плана, графическое моделирование моментов инерции, графика энерго-массовых зависимостей.
  • Силовое моделирование. Построение плана ускорений, эпюр сил, приложенных к звеньям в нескольких положения.
  • Синтез кулисно-рычажного механизма. Построение графиков перемещения, скорости, ускорений графико-дифференциальным методом. расчет динамики кулисного механизма и его динамический синтез.
  • Проверка на соответствие закону движения. Окончательное профилирование кулис.
  • Проверка на соблюдение норм безопасности и охраны труда.
  • Выпуск чертежей.

Трёхзвенный кулисный механизм с поступательно движущейся кулисойТрёхзвенный кулисный механизм с поступательно движущейся кулисой

Расчет и проектирование кулисного механизма долгое время представлял собой весьма трудоемкий процесс, требовавший большого сосредоточения и внимательности от конструктора. В последнее время развитие средств вычислительной техники и программных продуктов семейства CAD-CAE существенно облегчил все рутинные операции по расчету. Конструктору достаточно выбрать подходящую кинематическую пару или звено из поставляемых производителем программ библиотек и задать их параметры на трехмерной модели. Существуют модули, на которых достаточно отобразить графически закон движения, и система сама подберет и предложит на выбор несколько вариантов кинематической его реализации.

Область применения

Кулисные механизмы находят применение в тех устройствах и установках, где требуется преобразовать вращение или качание в продольно- поступательное перемещение или сделать обратное преобразование.

Наиболее широко они используются в таких металлообрабатывающих станках, как строгальные и долбежные. Важное преимущество кулисно-рычажного механизма, заключается в его способности обеспечивать высокую скорость движения на обратном ходе. Это дает возможность существенно повысить общую производительность оборудование и его энергоэффективность, сократив время, затрачиваемое на непроизводительные, холостые движения рабочих органов. Здесь же находит применение кулисный механизм с регулируемой длиной ползуна. Это позволяет наилучшим образом настаивать кинематическую схему исходя из длины заготовки.

Механизм конхоидального типа применяется в легком колесном транспорте, приводимом в действие ножной мускульной силой человека- так называемом шагоходе. Человек, управляющий машиной, имитируя шаги, поочередно нажимает на педали механизма, закрепленные на оси с одного конца. Кулисная пара преобразует качательное движение во вращение приводного вала, передаваемое далее цепным или карданным приводом на ведущее колесо.

В аналоговых вычислительных машинах широко применялись так называемые синусные и тангенсные кулисные механизмы. Для визуализации различных функции в них применяются ползунные и двухкулисные схемы. Такие механизмы использовались в том числе в системах сопровождения целей и наведения вооружений. Их отличительной чертой являлась исключительная надежность и устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды (особенно- электромагнитных импульсов) на фоне достаточной для решения поставленных задач точности. С развитием программных и аппаратных средств цифровой техники область применения механических аналоговых вычислителей сильно сократилась.

Еще одна важная сфера применения кулисных пар- устройства, в которых требуется обеспечить равенство угловых скоростей кулис при сохранении угла между ними. Муфты, в которых допускается неполная соосность валов, системы питания автомобильных двигателей, устройство реверса на паровом двигателе.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — это… Что такое КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ?


КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ
КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ

— механизм для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот. Является составной частью большинства поршневых двигателей, т. е. машин с прямолинейно-возвратным движением поршней.

Самойлов К. И. Морской словарь. — М.-Л.: Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941

.

  • КРИВОШИПНАЯ КАМЕРА
  • КРИВУЛИ

Смотреть что такое «КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ» в других словарях:

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм, преобразующий вращательное движение в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др. Вращающееся звено механизма, выполненное в виде (см.) или коленчатого (см.), связано со стойкой и др. звеном вращательными… …   Большая политехническая энциклопедия

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — преобразует один вид движения в другой (напр., равномерное вращательное в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др.). Имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, которое связано со стойкой (неподвижным… …   Большой Энциклопедический словарь

  • кривошипный механизм — преобразует один вид движения в другой (например, равномерное вращательное в поступательное, неравномерное вращательное, качательное и др.). Имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, которое связано со стойкой (неподвижным… …   Энциклопедический словарь

  • Кривошипный механизм —         механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде Кривошипа или коленчатого вала (См. Коленчатый вал), связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами). К. м.… …   Большая советская энциклопедия

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм с низшими кинематическими парами, в к ром есть вращающееся звено, выполненное в виде кривошипа. В зависимости от числа кинематич. пар, их типов, расположения, характера движения звеньев различают шарнирные 4 звенные (кривошипно… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • Кривошипный пресс —         машина с кривошипно ползунным механизмом, предназначенная для штамповки различных деталей. Рабочей частью (инструментом) К. п. является Штамп, неподвижную часть которого крепят к столу, подвижную к ползуну пресса (рис. 1). Ползун… …   Большая советская энциклопедия

  • кривошипный — см. кривошип; ая, ое. Кривоши/пный механизм (механизм, преобразующий один вид движения в другой) …   Словарь многих выражений

  • ПЛОСКИЙ МЕХАНИЗМ — механизм, в к ром движущиеся точки всех звеньев перемещаются в плоскостях, параллельных одной и той же неподвижной плоскости. П. м. широко применяют в машинах и приборах для преобразования движения и передачи сил. К П. м. относятся кривошипный… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • кривошипно-ползунный механизм — кривошипный механизм, в состав которого входит ползун  звено, образующее со стойкой (неподвижным звеном) поступательную кинематическую пару. Кривошипно ползунный механизм преобразует вращательное движение в прямолинейно поступательное или… …   Энциклопедический словарь

  • Кулисный механизм —         шарнирный механизм, в котором два подвижных звена кулиса и кулисный камень связаны между собой поступательной (иногда вращательной при дуговой кулисе) кинематической парой (См. Кинематическая пара).          Наиболее распространённые… …   Большая советская энциклопедия

dic.academic.ru

Кривошипный механизм — Мегаэнциклопедия Кирилла и Мефодия — статья

Кривоши́пный механи́зм, механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде кривошипа или коленчатого вала, связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами). Кривошипные механизмы обычно имеют вращательные и поступательные кинематические пары. Делятся на плоские (с движением всех звеньев в параллельных плоскостях) и пространственные, четырехзвенные и многозвенные. Наиболее распространенные плоские четырехзвенные механизмы делятся на три группы: шарнирные четырехзвенные, кривошипно-ползунные, кривошипно-кулисные.

Шарнирные четырехзвенные кривошипные механизмы бывают двух видов: двухкривошипный для преобразования равномерного вращения одного кривошипа в неравномерное вращение другого (частным случаем является шарнирный параллелограмм для передачи вращения с одного кривошипа на другой без изменения скорости) и кривошипно-коромысловый кривошипный механизм, преобразующий вращение кривошипа в качательное движение коромысла.

Кривошипно-ползунные механизмы преобразуют вращение кривошипа в прямолинейное возвратно-поступательное движение ползуна или наоборот, широко используются в поршневых двигателях, насосах, компрессорах, прессах и других машинах. По расположению кривошипа и ползуна различаются центральные и смещенные.

Кривошипно-кулисные механизмы обычно преобразуют равномерное вращение кривошипа в неравномерное вращательное движение, качательное или возвратно-поступательное движение кулисы. Кривошипные механизмы с качающейся кулисой используют в приводе движения резания металлорежущих станков.

В большинстве кривошипных механизмов имеются т. н. мертвые положения, в которых передача движения на кривошип невозможна и при выходе из которых ведомый кривошип может изменить направление вращения на обратное. Прохождение этих положений в поршневых двигателях обычно обеспечивается инерцией звеньев. При ведущем кривошипе вблизи мертвых положений кривошипный механизм дает значительный выигрыш в силе, что используется в прессах и других рабочих машинах для получения больших сил на ползуне. Сложное движение шатунов кривошипных механизмов иногда используют для привода рабочих органов некоторых машин — тестомесилок, снегопогрузчиков и других.

Кроме плоских четырехзвенных механизмов, в ряде случаев применяют плоские многозвенные, например кривошипный механизм для привода нескольких шпинделей сверлильной головки, кривошипно-рычажный и кривошипно-коленный механизмы кузнечных прессов, кривошипно-кулисный механизм привода главного движения поперечно-строгального станка. Пространственные четырехзвенные кривошипные механизмы используют для получения качательного движения коромысла вокруг оси, перпендикулярной оси вращения кривошипа.

megabook.ru

кривошипно-ползунный механизм — это… Что такое кривошипно-ползунный механизм?


кривошипно-ползунный механизм

slider-crank mechanism

Шифр IFToMM: 1.3.36

Теория механизмов и машин. Терминология: Учеб. пособие. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. Н.И. Левитский, Ю.Я. Гуревич, В.Д. Плахтин и др.; Под ред. К.В. Фролова. . 2004.

  • кривошипно-коромысловый механизм
  • критический коэффициент демпфирования

Смотреть что такое «кривошипно-ползунный механизм» в других словарях:

  • КРИВОШИПНО-ПОЛЗУННЫЙ МЕХАНИЗМ — кривошипный механизм, в состав которого входит ползун звено, образующее со стойкой (неподвижным звеном) поступательную кинематическую пару. Кривошипно ползунный механизм преобразует вращательное движение в прямолинейно поступательное или наоборот …   Большой Энциклопедический словарь

  • кривошипно-ползунный механизм — кривошипно ползунный механизм; отрасл. кривошипно шатунный механизм Рычажный четырехзвенный механизм, в состав которого входят кривошип и ползун …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • кривошипно-ползунный механизм — Рычажный четырехзвенный механизм, в состав которого входят кривошип и ползун. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 99. Теория механизмов и машин. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики теория механизмов… …   Справочник технического переводчика

  • кривошипно-ползунный механизм — кривошипный механизм, в состав которого входит ползун  звено, образующее со стойкой (неподвижным звеном) поступательную кинематическую пару. Кривошипно ползунный механизм преобразует вращательное движение в прямолинейно поступательное или… …   Энциклопедический словарь

  • кривошипно-шатунный механизм — кривошипно ползунный механизм; отрасл. кривошипно шатунный механизм Рычажный четырехзвенный механизм, в состав которого входят кривошип и ползун …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • Кривошипный механизм —         механизм для преобразования одного вида движения в другой, имеет вращающееся звено в виде Кривошипа или коленчатого вала (См. Коленчатый вал), связанное со стойкой и другим звеном вращательными кинематическими парами (шарнирами). К. м.… …   Большая советская энциклопедия

  • КРИВОШИПНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм с низшими кинематическими парами, в к ром есть вращающееся звено, выполненное в виде кривошипа. В зависимости от числа кинематич. пар, их типов, расположения, характера движения звеньев различают шарнирные 4 звенные (кривошипно… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм, составл. из звеньев (рычагов), входящих в низшие кинематические пары (напр., карданный, кривошипно ползунный, шарнирный, кулисный механизмы). Преимущества Р. м. перед кулачковыми и зубчатыми: простота изготовления, высокая прочность и… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

  • рычажный механизм — имеет звенья, которые образуют только низшие кинематические пары (карданный механизм, кривошипно ползунный, шарнирный, кулисный и др.). * * * РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ, имеет звенья, которые образуют только низшие кинематические пары… …   Энциклопедический словарь

  • РЫЧАЖНЫЙ МЕХАНИЗМ — имеет звенья, которые образуют только низшие кинематические пары (карданный механизм, кривошипно ползунный, шарнирный, кулисный и др.) …   Большой Энциклопедический словарь

mechanism_machine.academic.ru

Вам может понравится

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о