Cтраница 3
Механизм двигателя внутреннего сгорания на принципе, который хотел реализовать Ферчайльд, должен иметь вид, изображенный на рис. 3.13, в. Этот сложный механизм состоит из кулачкового механизма и двух механизмов эллипсографа. Пунктиром на рис. 3.13, в показан случай подсоединения к кулачку параллельного механизма эллипсографа, который необходим для реализации четырехтактного двигателя. [31]
![]() |
Механизм с тельно движущейся. [32] |
По заданным координатам точки А из системы уравнений (5.35) были вычислены коэффициенты а, Ь, с, d, e, что дало возможность представить уравнение (5.34) в параметрическом виде. В результате были найдены размеры эллипса, а затем из уравнений (5.30) и (5.31) - параметры механизма эллипсографа. [33]
Через шкивы 1, 5 и б равных диаметров перекинуто гибкое звено 2, которое в точке А входит во вращательную пару с шатуном 3, который в свою очередь входит во вращательную пару В с ползуном 4, скользящим по неподвижной направляющей а, ось которой параллельна линии CD. При движении точки А по прямолинейному участку ее траектории, параллельному линии CD, звено 3 будет двигаться поступательно, При движении точки А по наклонным прямолинейным участкам траектории движения звеньев 3 и 4 будут эквивалентны движению шатуна и ползуна в механизме эллипсографа. При движении точки А по круговым участкам траектории движения звеньев 3 и 4 будут эквивалентны движениям шатуна и ползуна дезаксиалышх кри-вошипно - ползунных механизмов, у которых длины кривошипов равны радиусам шкивов. [34]
На практике нередко встречается необходимость обработки всевозможных эллиптических поверхностей в различных обливках, пресс-формах деталей машин. Рассмотрим пример синтеза механизма по заданной форме эллипса. На этом же рисунке изображен механизм эллипсографа, у которого точка К описывает эллипс. [35]
![]() |
К синтезу механизма. [36] |
Практический интерес может представить вопрос о механическом воспроизведении направляющей, проходящей через наибольшее количество зафиксированных на плоскости точек. Такое количество точек равно пяти. В связи с этим рассмотрим пример синтеза механизма эллипсографа. [37]
На практике часто встречаются случаи, когда требуется воспроизвести профиль изделия, состоящий из эллиптических кривых, при этом эллипс может вырождаться в прямую и окружность. Рассмотрим механическое воспроизведение направляющих линий, состоящих из различного вида соединений эллипса с прямой и окружностью. Все эти кривые могут быть получены при помощи механизма эллипсографа. [38]
Механизм двигателя внутреннего сгорания на принципе, который хотел реализовать Ферчайльд, должен иметь вид, изображенный на рис. 3.13, в. Этот сложный механизм состоит из кулачкового механизма и двух механизмов эллипсографа. Пунктиром на рис. 3.13, в показан случай подсоединения к кулачку параллельного механизма эллипсографа, который необходим для реализации четырехтактного двигателя. [39]
Вообразим, что эти центроиды выполнены в виде цилиндрических колес с внутренним зацеплением. Колеса, которые были конструктивно заменены стержнями ОА и OS в механизме эллипсографа, называются колесами Кардана. [40]
Через шкивы 1, 5 я 6 равных диаметров перекинуто гибкое звено 2, которое в точке А входит во вращательную пару с шатуном 3, который в свою очередь входит во вращательную пару В с ползуном 4, скользящим по неподвижной направляющей а, ось которой параллельна линии CD. При движении точки А по прямолинейному участку ее траектории, параллельному линии CD, звено 3 будет двигаться поступательно. При движении точки А по наклонным прямолинейным участкам траектории движения звеньев 3 а 4 будут эквивалентны движению шатуна и ползуна в механизме эллипсографа. При движении точки А по круговым участкам траектории движения звеньев 3 а 4 будут эквивалентны движениям шатуна и ползуна дезаксиальных кри-вошипно-ползунных механизмов, у которых длины кривошипов равны радиусам шкивов. [41]
Длины звеньев механизма удовлетворяют условию AB-BCCDDA. В точке Е гибкое звено 2 входит во вращательную пару с шатуном 3, который в свою очередь входит во вращательную пару F с ползуном 4, скользящим по направляющей а. При движении точки Е по горизонтальным участкам ее траектории звено 3 движется поступательно. При движении точки Е по вертикальным участкам ее траектории движения звеньев 3 и 4 будут эквивалентны движению шатуна и ползуна в механизме эллипсографа. При движении точки Е по круговым участкам ее траектории движения звеньев 3 и 4 будут эквивалентны движениям шатуна и ползуна в дезаксиалышх кривошипно-ползун-ных механизмах, у которых длины кривошипов равны радиусам шкивов. [42]
Длины звеньев механизма удовлетворяют условию AB BC CD - DA. В точке Е гибкое звено 2 входит во вращательную пару с шатуном 5, который в свою очередь входит во вращательную пару / с ползуном 4, скользящим по направляющей а. При движении точки Е по горизонтальным участкам ее траектории звено 3 двигается поступательно. При движении точки Е по вертикальным участкам ее траектории движения звеньев 3 и 4 будут эквивалентны движению шатуна и ползуна в механизме эллипсографа. При движении точки Е по круговым участкам ее траектории движения звеньев 3 к 4 будут эквивалентны движениям шатуна и ползуна в дезаксиальных кривошипно-ползун-иых механизмах, у которых длины кривошипов равны радиусам шкивов. [43]
![]() |
Схема механизма двигателя Ферчайльда. [44] |
На первый взгляд механизм должен работать нормально. Однако более внимательное изучение схемы показывает, что каждый из роликов, даже при неподвижном кулачке 9, может вращаться независимо. Таким образом, при вращающемся кулачке 9 и возможности независимого вращения каждого из роликов система должна иметь пять степеней свободы. Чем же объясняется такое несовпадение. Присоединяя отдельные элементы схемы в процессе сборки механизма, можно объяснить его особенности, граничащие с парадоксом. Если взять отдельно звенья 1, 2 и 3, то они образуют механизм эллипсографа с одной степенью свободы при трех пассивных условиях как плоского механизма. [45]