Шарнирно-рычажный механизм переменной структуры

007686 Изобретение относится к рычажным механизмам и может быть использовано в машиностроении,строительстве и горной промышленности. Известен шестизвенный шарнирный механизм [I], который содержит стойку, кривошип, шатуны и коромысла. При вращении кривошипа относительно стойки движение через шатуны передается коромыслам,которые совершают качательные движения. Указанный механизм имеет ограниченные кинематические возможности, так как не обладает свойством переменной структуры. За прототип выбран шарнирный механизм [2], состоящий из шести звеньев. Он составлен путем двукратного присоединения двухповодковых групп Ассура. Одна из них присоединена шарнирно к начальному звену и стойке, а вторая также присоединена шарнирно к стойке и к сложному звену, которое для нее является ведущим. Шарнирно-рычажный шестизвенный механизм состоит из стойки, кривошипа, двух шатунов и двух коромысел, одно из них ведущее и выполнено в виде сложного звена. При вращении кривошипа относительно стойки движение через шатуны передается коромыслам, которые совершают качательные движения. У прототипа более широкие кинематические возможности по сравнению с вышеописанным механизмом, так как при движении механизма звенья частично складываются в одну линию. Указанный механизм имеет ограниченные кинематические возможности, так как не обладает свойством переменной структуры. Техническая задача - расширение кинематических возможностей. Поставленная задача достигается тем, что в шарнирно-рычажном механизме переменной структуры, содержащем стойку, кривошип, два шатуна и два коромысла, где ведущее звено двухкоромыслового механизма посредством шатуна связано с кривошипом, причем звенья выполнены с возможностью выстраивания в одну линию на межопорной линии. Длины звеньев механизма удовлетворяют следующим условиям: где l1 = O1O4, l11 = O4, O6 - расстояния между опорами кривошипа и ведущего коромысла и между опорами ведущего коромысла и ведомого коромысла, соответственно; О 1 - опора (шарнир) кривошипа, O4 опора ведущего коромысла, О 6 - опора ведомого коромысла, l2 - длина кривошипа 2, l3 - длина шатуна 3,l4 - длина ведущего коромысла 4, l5 - длина шатуна 5, l6 - длина ведомого коромысла 6. Соответствие длин звеньев предлагаемому соотношению позволяет расширить кинематические возможности за счет возможности выстраивания всех подвижных звеньев в одну линию. Кинематическая цепь заявляемого механизма не имеет разрыва в рабочих и холостых ходах, что снижает динамические нагрузки в опорах. Шарнирно-рычажный механизм иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображен общий вид в исходном положении; на фиг. 2 - то же в состоянии особого положения. Шарнирно-рычажный механизм переменной структуры содержит стойку 1, где установлен кривошип 2 с возможностью вращения, связанный с шатуном 3. Шатун 3 и коромысло 4 шарнирно связаны с шатуном 5. Шатун 5 шарнирно связан с коромыслом 6 (фиг. 1). Механизм содержит также шарниры О 1,O2,O3,O4,O5,O6. Шарниры O1,O4 и О 6 служат в качестве опоры кривошипа 2, ведущего коромысла 4 и ведомого коромысла 6 соответственно. Шарнир O2 соединяет кривошип 2 и шатун 3. В шарнире О 3 (фиг. 1) две кинематические пары или двойной шарнир. Шарнир O5 соединяет шатун 5 и ведомое коромысло 6. Механизм работает следующим образом. При вращении кривошипа 2 против часовой стрелки коромысла 4 и 6 качаются под воздействиями шатунов 3 и 5 до максимальных своих углов разворота влево. Затем качательные движения коромысел 4 и 6 продолжаются в обратную сторону вправо до тех пор, пока не произойдет выстраивание всех звеньев в одну линию. Данное положение механизма, когда кривошип 2, шатуны 3 и 5 и коромысла 4 и 6 выстраиваются в одну линию (фиг. 2), называется особым положением. При дальнейшем вращении кривошипа 2 все звенья механизма продолжают движения в обратную сторону и цикл повторяется. Предлагаемый шарнирно-рычажный механизм переменной структуры позволит расширить его кинематические возможности, а также срок службы. Кроме того, позволит генерировать энергию большой мощности, необходимую для разрушения горных пород, строительных конструкций, уплотнения насыпных грунтов и т.д. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Шарнирно-рычажный механизм переменной структуры, содержащий стойку, кривошип, два шатуна и два коромысла, отличающийся тем, что ведущее звено двухкоромыслового механизма посредст-1 007686 вом шатуна связано с кривошипом, причем звенья выполнены с возможностью выстраивания в одну линию на межопорной линии. 2. Механизм по п.1, отличающийся тем, что длины звеньев механизма удовлетворяют следующим условиям: где l1 = O1O4, l11 = O4O6 - расстояния между опорами кривошипа и ведущего коромысла и между опорами ведущего коромысла и ведомого коромысла, соответственно; O1 - опора (шарнир) кривошипа, O4 - опора ведущего коромысла, О 6 - опора ведомого коромысла, l2 - длина кривошипа 2, l3 - длина шатуна 3, l4 длина ведущего коромысла 4, l5 - длина шатуна 5, l6 - длина ведомого коромысла 6.