IV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2012

Механизмы с подвижными приводами получили широкое применение в конструкциях экскаваторов, гидроподъемников и т.п. Такие механизмы могут создаваться в различных вариантах установки гидроцилиндров. В 2011 году была разработана новая конструкция [1]. Сущность разработанного механизма состоит в том, что шток первого подвижного гидропривода образует вращательную кинематическую пару с гидроцилиндром второго подвижного гидропривода (рисунок 1), а шток поршня второго подвижного гидроцилиндра через вращательную кинематическую пару связан с ведомым звеном, при этом питание гидроприводам подаётся независимо друг от друга. Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности заданного выстоя ведомого звена.

Известно, что подвижность плоских рычажных механизмов определяется формулой Чебышева П.Л. [2], имеющей вид

здесь  - подвижность механизма,  - число подвижных звеньев,  - число кинематических пар пятого класса (одноподвижных).

В рассматриваемом механизме 8 подвижных звеньев и 11 кинематических пар, тогда по формуле (1) его подвижность будет равна

Отсюда следует, что данный двуподвижный плоский стержневой механизм, при независимом включении двух гидроцилиндров, вполне работоспособен.

Рассмотрим его кинематическое решение графоаналитическим методом. Зададимся скоростями поршней со штоками 6 и 8 относительно гидроцилиндров 5 и 7. Привяжем две плоскости: одну к гидроцилиндру 5, а вторую к гидроцилиндру 7, тогда в точках  и  будут сосредоточены точки , ,  и , ,  соответственно. Точки Ассура и , принадлежащие звеньям 5 и 7 соответственно, определятся пересечением продолжений поводков 1 и 2,  3 и 4. Прежде всего, найдем скорости точек  и . Для этого составим системы векторных уравнений

План скоростей (рисунок 2) строится согласно записанным векторным уравнениям. Отметим, что скорости точек и  равны нулю, т.к. точки опор являются неподвижными и находятся в полюсе плана . Пунктирной линией откладываем вектор относительной скорости , а из его конца, также пунктирной линией, проводим направление скорости . Вектор скорости , проведенный из полюса, пересечется с вектором  и определит положение точек  и . Используя параллельный перенос, найдем истинное местонахождение на плане относительной скорости  и скорости . Аналогично, определяются скорости  и . После нахождения на плане скоростей векторов  и , скорости точек ,  и  будут найдены обычными методами решения кинематики из теории механизмов и машин.

Библиографический список:

1. Машиностроительный гидропривод. Под ред. проф. В.Н.Прокофьева. Москва, "Машиностроение", 1978, 495 с.
2. Заявка на изобретение, МПК F16H 21/00. Рычажный механизм с двойным приводом/ Дворников Л.Т., Желтухин Д.В. - № 2010134242/11(048642); заявл.16.08.2010.