Учебное пособие по курсу "Теория механизмов и машин", страница 64

                       l₃ + l₂  l₁ + l₄; звено 3 — коромысло;                     

                        l₁ + l₂ < l₃ + l₄; звено 1 — кривошип.                      

В этом случае самое короткое звено — кривошип. Механизм кривошипно-коромысловый.

Рис. 10.3

4. При постановке механизма на звено 3 (рис. 10.4) условие (10.2) не выполняется ни для звена 2, ни для звена 4. Такой механизм называется двухкоромысловым. Это подтверждают неравенства:

                       l₂ + l₃  l₁ + l₄; звено 2 — коромысло;                     

                   l₄ + l₃  l₁ + l₂; звено 4 — тоже коромысло.                 

Рис. 10.4

В таком механизме самым коротким звеном будет шатун.

Анализ всех возможных соотношений длин звеньев шарнирного четырехзвенника приводит к следующим выводам:

NB 10.3. Шарнирные четырехзвенники разделяют на три группы:

1. Четырехзвенник будет двухкривошипным, если самое короткое звено — стойка.

2. Четырехзвенник будет двухкоромысловым, если самое короткое звено — шатун.

3. В остальных случаях четырехзвенник будет кривошипно-коромысловым, это случаи, когда самое короткое звено — кривошип.

На рис. 10.5–10.7 показаны примеры применения названных механизмов. На рис. 10.5 изображена тестомесильная машина со сложной траекторией движения конца шатуна, являющегося рабочим органом. В двухкривошипном механизме (рис. 10.6) точки кривошипов описывают траектории различных радиусов. В двухкоромысловом механизме портального крана (рис. 10.7) при перемещении стрелы груз совершает горизонтальное перемещение.

Рис. 10.5

Рис. 10.6

Рис. 10.7

10.4. Коэффициент изменения средней скорости

При синтезе шарнирного четырехзвенника по двум положениям вращающихся звеньев чаще всего одно из звеньев должно быть кривошипом, другое — коромыслом. Заданными положениями коромысла являются его крайние положения, т.е. положения, из которых коромысло может двигаться только в одном направлении.

На рис. 10.8 показан кривошипно-коромысловый механизм в двух крайних положениях коромысла. В каждом из крайних положений кривошип и шатун совпадают по направлению. Угол между крайними положениями коромысла называется угловым ходом (размах) b. При переходе коромысла из одного крайнего положения в другое кривошип поворачивается на разные углы. При вращении кривошипа по часовой стрелке движение коромысла из положения 1 в положение 2 принимают за рабочий ход, а движение в противоположном направлении — за холостой ход (менее продолжительный).

NB 10.4. Отношение средних скоростей выходного звена за время его движения в обратном и прямом направлениях называется коэффициентом изменения средней скорости:

                                            .                                 (10.4)

Рис. 10.8

При равномерном вращении кривошипа этот коэффициент может быть выражен через углы φ_p и φ_х:

                                                                                (10.5)

или через угол перекрытия  между совпадающими положениями кривошипа и шатуна:

                                ,                     (10.6)

отсюда угол перекрытия

                                        .                             (10.7)

Коэффициент  обычно принимают равным 1,3–1,4.

10.5. Угол давления и угол передачи

NB 10.5. Углом давления  называется угол между направлением силы давления и скоростью точки приложения этой силы.

С увеличением угла  увеличиваются потери на трение. При больших значениях угла давления возможно самоторможение. Наилучшие условия работы механизма — при угле  = 0 или близком к нему, однако при этом габариты механизма становятся значительными. Поэтому максимально допускаемый угол давления ограничивают приемлемо малыми значениями.

NB 10.6. В кривошипно-коромысловом механизме в шарнире С угол давления определяется как угол между направлением шатуна ВС и направлением скорости точки С.

В рычажных механизмах различных схем  = 10…80°. Наиболее распространенное значение для шарнирных механизмов  = 45°. В механизмах должно выполняться условие: