Виды кулис. Где используется механизм кулисный? Виды кулисных механизмов

Введение

1. Передаточные механизмы.

2. Передняя опора (шасси самолёта ТУ-4)

Литература

Введение

КУЛИСА (франц. coulisse), звено кулисного механизма, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном (ползуном) поступательную пару. По виду движения различают кулисы вращающиеся, качающиеся, прямолинейно движущиеся.

КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ, рычажный механизм, в состав которого входит кулиса.

Кулисный механизм, шарнирный механизм, в котором два подвижных звена - кулиса и кулисный камень - связаны между собой поступательной (иногда вращательной при дуговой кулисе) кинематической парой.

Наиболее распространённые плоские четырёхзвенные кулисные механизмы в зависимости от типа третьего подвижного звена делятся на группы: кривошипно-кулисные, кулисно-коромысловые, кулисно-ползунные, двухкулисные. Кривошипно-кулисные механизмы могут иметь вращающуюся, качающуюся или поступательно-движущуюся кулису. Кулисно-коромысловые механизмы, получающиеся из предыдущих при ограничении угла поворота кривошипа, выполняют с качающейся (рис. 1, а) и поступательно-движущейся (рис. 1, б) кулисой,

применяют для преобразования движения, а также в качестве т. н. синусных механизмов (рис. 1, в) счётно-решающих машин. Кулисно-ползунные механизмы предназначаются для преобразования качательного движения в поступательное или наоборот, а также используются в качестве тангенсного механизма в счётно-решающих машинах. В машинах находят применение двухкулисные механизмы (рис. 2),

обеспечивающие равенство угловых скоростей кулис при постоянном угле между ними. Это свойство используют, например, в муфтах, допускающих смещение осей соединяемых валов. Сложные многозвенные кулисные механизмы применяют для различных целей, например в системах регулирования наполнения цилиндров двигателей внутреннего сгорания, реверсивных механизмах паровых машин и др.

1.Передаточные механизмы

К передаточным относятся планетарный и кривошипношатунный механизмы. Эти механизмы позволяют осуществлять сложное движение.

В планетарном механизме вращательное движение превращается в планетарное, при котором деталь вращается вокруг своей оси и одновременно вокруг другой оси (например, так движутся планеты в пространстве - отсюда и название механизма).

Планетарный механизм (рис. 1.а) состоит из двух зубчатых колес: ведущего 1, которое называется солнечным, и ведомого 4, которое называется сателлит (их может быть несколько). Необходимыми условиями работы данного механизма являются жесткое соединение этих колес с помощью рычага - водила 2, который придает движение сателлиту, и неподвижность солнечному колесу 3. Планетарный механизм может быть выполнен на базе двух передач: зубчатой (а, б) с наружным или внутренним зацеплением или цепной (в). На базе цепной передачи можно передавать планетарное движение на большее расстояние, чем на базе зубчатой.

Рис. 2. Планетарные механизмы

Кривошипно-шатунный (кривошипно-ползунный, кривошипно-кулисный) механизм служит для превращения вращательного движения в возвратно-поступательное (рис. 2.). Механизм состоит из ведущего органа кривошипа 1, который на валу совершает вращательное движение, и шатуна 2, ползуна 3 (б) или кулисы, которые совершают возвратно-поступательное движение. Шатун соединятся с помощью пальца 4 с рабочим органом - поршнем 3 (а). На рис. 2.б дан вариант кривошипно-ползунного механизма, например, в овощерезках.

Рис. 3. Кривошипно-шатунный и кривошипно-ползунный механизмы

2. Передняя опора (шасси самолёта ТУ-4)

Опора располагается в носовой части фюзеляжа. Ниша опоры ограничена сверху полом кабины экипажа, по бокам продольными балками в виде сплошных стенок с поясами по верху и низу, спереди и сзади ниша зашита сплошными стенками усиленных шпангоутов. Снизу ниша закрывается двумя боковыми створками, шарнирно подвешенными к продольным балкам.

Стойка передней опоры состоит из амортизатора, в верхней части которого приварена траверса с двумя цилиндрическими цапфами по бокам. С помощью этих цапф стойка подвешивается шарнирно к двум узлам, установленным на боковых балках ниши (Рис.6)

Узлы разъемные и снабжены бронзовыми втулками, к которым подается смазка от масленок. Цапфы входят в эти втулки и прижимаются к корпусу узла крышками на болтах. На нижнем конце штока амортизатора жестко закреплен корпус механизма разворота колес. Внутри корпуса на роликовом подшипнике и бронзовом подпятнике вращается шпиндель, к которому снизу с помощью наклонной трубы присоединяются оси колес (Рис.7.)

Колеса своими подшипниками устанавливаются на эти оси и закрепляются слева и справа затяжными гайками с последующей контровкой шплинтами. При действии на колеса боковых нагрузок шпиндель поворачивается в корпусе механизма в пределах углов, ограниченных упорами на корпусе. Разворот самолета на земле обеспечивается дифференциальным торможением колес главных опор и свободным ориентированием по направлению движения колес передней опоры.

На шпинделе спереди закреплен кронштейн, от которого специальной тягой движение разворота колес передается на гидравлический демпфер шимми. Демпфер лопаточного типа закреплен болтами на корпусе механизма разворота (Рис.8.)

Тяга шпинделя через рычаг вращает валик с подвижными лопатками и перегоняет жидкость из одной полости в другую. Сопротивление жидкости предотвращает развитие автоколебаний типа шимми.

Для установки колес в нейтральное положение после отрыва самолета от земли внутри шпинделя смонтирован пружинно-роликовый механизм установки колес по полету. Он состоит из качалки, шарнирно закрепленной в верхней части шпинделя. На внешнем конце качалки установлен ролик, а внутренней ее конец с помощью вертикального стержня давит на пружину, закрепленную в шпинделе и имеющую предварительную затяжку порядка 4000 Н (Рис.9.)

Рис.7. Рис.8. Рис.9.

При развороте колес шпиндель перемещает качалку с роликом по окружности вперед или назад, заставляя ролик перекатываться по профилированной цилиндрической поверхности, которая закреплена на корпусе механизма разворота. Профиль выполнен таким образом, что любой разворот колес от нейтрального положения перемещает ролик вверх и, сжимая пружину, увеличивает усилие на ролик. В таком отклоненном от нейтрали положении ролик может удерживаться только боковыми нагрузками на колесах. После отрыва самолета от земли эти нагрузки на колесах исчезают и усилие пружины заставляет ролик скатываться в нижнюю точку профиля, устанавливая колеса в нейтральное положение строго по полету.

Амортизатор стойки жидкостно-газовый плунжерного типа с иглой. Цилиндр и шток амортизатора связаны между собой двухзвенником, исключающим разворот штока в цилиндре.

В выпущенном положении стойка удерживается задним складывающимся подкосом. Нижнее звено подкоса выполнено в виде штампованной вилки, которая крепится к цапфам на муфте цилиндра. Верхнее звено подкоса представляет собой сварную трубчатую раму, которая своими цапфами крепится к двум узлам на боковых стенках ниши

Между собой верхнее и нижнее звенья подкоса связаны пространственным шарниром, состоящим из серьги и двух взаимно перпендикулярных болтов (Рис.10.) Все цапфы подкоса снабжены бронзовыми втулками и смазкой от масленок. К верхнему звену подкоса присоединен винтовой подъемник, второй конец которого связан с редуктором (Рис.11.)

Коническая шестерня редуктора получает вращение от двух независимых электроприводов, один из которых питается от аварийной сети. Вращение шестерен редуктора передается на стальной винт, на котором установлена бронзовая гайка (Рис.12.)

Перемещение гайки вдоль оси винта стальной трубой с вильчатым наконечником, присоединенным к подкосу поворачивает его верхнее звено вверх при уборке и вниз при выпуске стойки. На корпусе подъемника установлены два блока концевых выключателей, которые выключаю привод в крайних положениях стойки и обеспечивают ее надежную фиксацию за счет самоторможения винтовой пары (Рис.13.)

Створки ниши открываются при выпуске и закрываются при уборке стойки. В выпущенном положении створки фиксируются кулисным механизмом, состоящим из двух шарнирно связанных между собой рычагов, концы которых присоединены к створками. В открытом положении створок рычаги запираются подпружиненным стопором, не позволяющим рычагам складываться (Рис.14.)

В строительных машинах для преобразования вращательного движения в другие виды движений с целью передачи этого движения на рабочий орган применяются различные механизмы.

Реечный механизм, винтовой и кулисный

В строительных машинах для преобразования вращательного движения в другие виды движений с целью передачи этого движения на рабочий орган применяются различные механизмы .

Реечный механизм
Конструкция: ведущее зубчатое колесо и ведомая зубчатая рейка.

Применяется для преобразования вращательного движения в поступательное.
Конструкция: ведущий винт и ведомая гайка.

Применяется для преобразования вращательного движения в поступательное.
Конструкция: ведущий кулачок и ведомый шток с пружиной.

Конструкция: эксцентрик, шатун, ползун.

Применяется для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное.
Конструкция: ведущий коленчатый вал с кривым шипом, ведомый шатун, ползун.

Применяется для преобразования вращательного движения в качающееся движение кулис.
Конструкция: ведущий диск, ползун, ведомая кулиса.
Применяется в бетононасосах.

Мальтийский механизм применяется для преобразования непрерывного вращающегося движения в прерывистое вращающееся движение.
Конструкция: ведущий диск с рычагом, ведомая мальтисса.

Храпповой механизм применяется для преобразования вращательного движения в прерывистое вращательное движение, но с остановкой и торможением.
Конструкция: ведущий элемент - храпповик, ведомый - собачка (остановочный элемент).

Кулисный механизм

К атегория:

Машиноведение

Кулисный механизм

В технике широко распространены кулисные механизмы, также являющиеся видом шарнирного четырехзвенника. У этих механизмов кривошип закреплен неподвижно (является стойкой), а шатун превращается в кривошип и, вращаясь, приведет во вращение ползун и, следовательно, его направляющую. При этом ползун будет перемещаться поступательно вдоль направляющей.

Рис. 1. Кулисный механизм с вращающейся кулисой:

Такой механизм имеет четыре звена: стойку, кривошип, кулисный камень - ползун и кулису. Этот механизм получил название кулисного с вращающейся кулисой. Если кулису заменить цилиндром, а камень - поршнем, то получим механизм вращающегося цилиндра, применяемый в насосах и компрессорах.

Как видно из рисунка 1, за один полный оборот кривошипа (а следовательно, кулисы или цилиндра) камень (или ползун) сделает полное двойное движение, причем его ход, как и прежде, равен расстоянию между мертвыми точками, т. е. расстоянию между шарнирами стойки (прежний радиус кривошипа).

Таким образом, механизм вращающейся кулисы получился в результате преобразования кривошипно-шатунного механизма и по характеру относительного движения звеньев совершенно подобен ему.

Ведущим звеном является кривошип, равномерно вращающийся вокруг оси. При этом кулиса отклоняется на наибольший угол, когда кривошип приходит в крайние положения, т. е. когда он становится перпендикулярным оси кулисы (ползуна).

Качающуюся кулису применяют в паровых машинах паровоза, в строгальных и других станках. По этому принципу работает поперечно-строгальный станок с качающейся кулисой (рис. 105).

Кулиса имеет на верхнем конце прорезь, в которую входит шарнир ползуна, с укрепленным на нем резцом.

Ведущее звено (кривошип) вращается равномерно против часовой стрелки. При этом кулисный камень, находясь в верхнем положении, перемещает верхний конец кулисы, а вместе с ней и ползун станка справа налево, причем резец проходит рабочий ход, т. е. снимает стружку.

Когда камень идет вниз, верхний конец кулисы идет обратно, слева направо, вместе с ползуном и резцом, т. е. проходит холостой ход, так как стружка не снимается.

Рис. 2. Кулисный механизм с качающейся кулисой:
1 - стойка; 2 - кривошип; 3 - кулиса; 4 - ползун.

Возможность сократить время холостых ходов - основное преимущество кулисного механизма по сравнению с кривошипно-шатунным.

Рис. 3. Кулисный механизм строгального станка:
1 - приводной вал; 2 - ведущее зубчатое колесо; 3 - ведомое зубчатое колесо; 4 - рычаг; б - резец; 6 - шарнирное соединение кулисы и рычага; 7 - прорезь кривошипа; 8 - палец кривошипа; 9 - ползун (кулисный камень); 10 - кулиса; MN - рабочий ход; NM - холостой ход.

Наиболее распространенными механизмами преобразования вращательного движения в прямолинейное являются знакомые нам по рис. 1 кривошипно-шатунный и по рис. 7, д - реечный, а также винтовой, эксцентриковый, кулисный, храповой и другие механизмы.

Винтовые механизмы

Винтовые механизмы широко применяются в самых разнообразных машинах для преобразования вращательного движения в поступательное и, наоборот, поступательного во вращательное. Особенно часто винтовые механизмы применяются в станках для осуществления прямолинейного вспомогательного (подача) или установочного (подвод, отвод, зажатие) движения таких сборочных единиц, как столы, суппорты, каретки, шпиндельные бабки, головки и т. д.
Винты, применяемые в этих механизмах, называются ходовыми. Часто также винтовой механизм служит для подъема грузов или вообще для передачи усилий. Примером такого применения винтового механизма является использование его в домкратах, винтовых стяжках и т. д. В этом случае винты будут называться грузовыми. Грузовые винты обычно работают с незначительными скоростями, но с большими усилиями по сравнению с ходовыми винтами.

Основными деталями винтового механизма являются винт и гайка.

Обычно в винтовых механизмах (передачах винт-гайка) движение передается от винта к гайке, т. е. вращательное движение винта преобразуется в поступательное движение гайки, например механизм поперечного перемещения суппорта токарного станка. Встречаются конструкции, когда движение передается от гайки к винту, и винтовые передачи, в которых вращение винта преобразуется в поступательное того же винта, при закрепленной неподвижно гайке. Примером такого механизма может служить винтовая передача верхней части стола (рис. 9, а) фрезерного станка. При вращении рукояткой 6 винта 1 в гайке 2, закрепленной винтом 3 в салазках 4 стола,5, винт 1 начинает двигаться поступательно. Вместе с ним движется по направляющим салазок стол 5.

Эксцентриковые и кулачковые механизмы

Схема эксцентрикового механизма показана на рис. 9, б. Эксцентрик представляет собой круглый диск, ось которого смещена относительно оси вращения вала, несущего диск. Когда вал 2 вращается эксцентрик 1 воздействует на ролик 3, перемещая его и связанный с ним стержень 4 вверх. Вниз ролик возвращается пружиной 5. Таким образом, вращательное движение вала 2 преобразуется эксцентриковым механизмом в поступательное движение стержня 4.

Кулачковые механизмы широко применяются в станках-автоматах и других машинах для осуществления автоматического цикла работы. Эти механизмы могут быть с дисковым цилиндрическим и торцовым кулачками. Показанный на рис. 9, в механизм представляет собой кулачок 1 с канавкой 2 сложной формы на торце, в кoторую помещен ролик 3, соединенный с ползуном 4 посредством стержня 5. В результате вращения кулачка 1 (на разных его участках) ползун 4 получает разную скорость прямолинейного возвратно-поступательного движения.

Кулисный механизм

На рис. 9, г представлена схема кулисного механизма , широко применяемого, например, в поперечно-строгальных и долбежных станках. С ползуном 1, на котором закреплен суппорт с режущим инструментом, шарнирно связана при помощи серьги 2 качающаяся влево и вправо деталь 4, называемая кулисой. Внизу кулиса соединена посредством шарнирного соединения 6, причем своим нижним концом она поворачивается около этой оси во время качаний.

Качания кулисы происходят в результате поступательно-возвратных перемещений в ее пазу детали 5, называемой кулисным камнем и получающей движение от зубчатого колеса 3, с которым она соединена. Зубчатому колесу 3, называемому кулисной шестерней, вращение передается колесом, закрепленным на ведущем валу. Скорость вращательного движения кулисного колеса регулируется коробкой скоростей, связанной с электродвигателем.

Длина хода ползуна зависит от того, в каком виде установлен на кулисной шестерне кулисный камень. Чем дальше от центра шестерни расположен кулисный камень, тем больше окружность, которую он описывает при вращении шестерни, и, следовательно, тем больше угол качания кулисы и длиннее ход ползуна. И наоборот, чем ближе к центру колеса установлен кулисный камень, тем меньше все перечисленные движения.

Храповые механизмы

Храповые механизмы позволяют в широком диапазоне изменять величину периодических перемещений рабочих органов машин. Типы и область применения храповых механизмов разнообразны.

Храповой механизм (рис. 10) состоит из четырех основных звеньев: стойки 1, храповика (зубчатого колеса) 4, рычага 2 и детали 3 с выступом, которая носит название собачки. Храповик со скошенными в одну сторону зубьями насажен на ведомый вал механизма. На одной оси с валом шарнирно закреплен рычаг 2, поворачивающийся (качающейся) под действием приводной штанги 6. На рычаге также шарнирно укреплена собачка, выступ которой имеет форму, соответствующую впадине между зубьями храповика.

Во время работы храпового механизма приходит в движение рычаг 2, Когда он движется вправо, собачка свободно скользит по закругленной части зуба храповика, затем она под действием своей силы тяжести или специальной пружины заскакивает во впадину и, упираясь в следующий зуб, толкает его вперед. В результате этого храповик, а с ним и ведомый вал поворачиваются. Обратный поворот храповика с ведомым валом при холостом ходе рычага с собачкой 3 предотвращается стопорной собачкой 5, шарнирно закрепленной на неподвижной оси и прижатой к храповику пружиной.

Описанный механизм преобразует качательное движение рычага в прерывисто-вращательное движение ведомого вала.