Возвратно-поступательный механизм: виды, устройство, применение

Водяные часы

Данный способ управления поворотным устройством был изобретен одной предприимчивой канадской студенткой лет и отвечает за поворот лишь одной оси, горизонтальной.

Принцип работы также прост и заключается в следующем:

1. Солнечная батарея устанавливается в изначальное положение, когда солнечные лучи попадают на фотоэлемент перпендикулярно.
2. После этого к одной из сторон цепляют емкость с водой, а к другой стороне цепляют какой-нибудь предмет такого же веса, что и емкость с водой. Дно емкости должно обладать небольшим отверстием.
3. Через него вода будет понемногу вытекать из емкости, из-за чего будет уменьшаться вес, а панель будет потихоньку наклоняться в сторону противовеса. Определить размеры отверстия для емкости придется экспериментально.

Данный способ является наиболее простым. К тому же он экономит материальные средства, которые ушли бы на покупку двигателя, как в случае с часовым механизмом. К тому же, провести монтаж поворотного механизма в виде водяных часов можно самостоятельно, даже не обладая какими-либо специальными знаниями.

Пистолет, стреляющий пульками

Эту оригинальную игрушку можно сделать в течение нескольких минут, а в качестве пуль можно использовать смятую в комки бумагу, пластмассовые шарики и даже кусочки зефира.

Материалы

Для изготовления такого пистолета вам потребуются:

• труба из поливинилхлорида — 55 см, диаметр 2 см;
• 2 подходящих по диаметру ПВХ-уголка;
• 2 подходящих по диаметру ПВХ-тройника;
• 2 подходящих по диаметру ПВХ-заглушки;
• ножницы для резки ПВХ-труб или острый нож;
• рулетка или сантиметровая лента;
• паяльник для ПВХ-труб.

Процесс сборки

Для пайки труб используется специальный паяльник, однако некоторые умельцы нагревают концы изделий из ПВХ над открытым огнем, а после этого соединяют их. Минус последнего способа в том, что, если не рассчитать и перегреть, край трубы оплавится, а это может уменьшить внутренний диаметр заготовки. Поэтому лучше немного потренироваться предварительно.

Пистолет готов. Пулька вкладывается через дуло. Чтобы произвести выстрел, возьмите пистолет за рукоятки и дуньте в отверстие «спускового механизма». Дальность стрельбы из такого пистолета может достигать нескольких метров.

https://youtube.com/watch?v=LzS74g_rvow

Слайд 16Кулисный 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 К. м. 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 Кривошипный механизм. Кулисно-коромысловые механизмы, получающиеся из предыдущих при ограничении угла поворота кривошипа, выполняют с качающейся и поступательно-движущейся кулисой, применяют для преобразования движения, а также в качестве т. н. синусных механизмов, 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 , обеспечивающие равенство угловых скоростей кулис при постоянном угле между ними. Это свойство используют, например, в муфтах, допускающих смещение осей соединяемых валов. Сложные многозвенные К. м. применяют для различных целей, например в системах регулирования наполнения цилиндров двигателей внутреннего сгорания, реверсивных механизмах паровых машин и др.

Строительство[править | править код]

Строительство в IndustrialCraft² проще всего вести при помощи строительной пены (), которая служит источником пенобетона () — крепкого и взрывоустойчивого блока, который к тому же можно покрасить и прикрепить текстуру любого другого блока. Если строительную пену сжать, то пенобетон становится очень дешёвым строительным материалом, поскольку при распылении из одной сжатой пены получается 12 блоков пенобетона.

Освещение помещений в IndustrialCraft² можно делать не только факелами, но и с помощью электролампы, из которой формируется напольный, настенный, настольный или потолочный светильник (), в зависимости от размещения. Светильник созданный из электролампы для освещения потребляет электричество.

Признаки наличия неисправностей в работе КШМ

Для своевременного выявления сбоев и начинающих развиваться негативных процессов в кривошипно- шатунной группе полезно знать из внешних признаков:

• Стуки в двигателе, непривычные звуки при разгоне.  Звенящие звуки часто бывают вызваны детонационными явлениями. Неполное сгорание топлива во время рабочего такта и взрывообразное его сгорание на такте выпуска приводят к скоплению нагара на кольцах и днище поршня, к ухудшению условий их охлаждения и разрушению. Необходимо залить качественное топливо и проверит параметры работы системы зажигания на стенде.
• Глухие стуки говорят об износе шеек коленвала. В этом случае следует прекратить эксплуатацию, отшлифовать шейки и заменить вкладыши на более толстые из ремонтного комплекта.
• «Поющий» на высокой звонко ноте звук указывает на возможное начало плавления вкладышей или на нехватку масла при повышении оборотов. Также нужно срочно ехать в сервис.
• Сизые клубы дыма из выхлопного патрубка свидетельствуют о избытке масла в рабочей камере. Следует проверить состояние колец и при необходимости заменить их.
• Падение мощности также может вызываться закоксовыванием колец и снижением компрессии.

При обнаружении этих тревожных симптомов не стоит откладывать визит в сервисный центр. Заклиненный двигатель обойдется намного дороже, и по деньгам, и по затратам времени.

Нижняя часть мельницы

Нижняя часть мельницы изготавливается из различных материалов. Их выбор зависит, в первую очередь, от внешнего вида конструкции, который вы предпочитаете. Деревянные мельницы из классического «сруба» хорошо имитируются при помощи черенков от лопаты или граблей, распиленных на несколько частей.

Основание мельницы может быть прямоугольным или шестигранным. Можно выбрать и круглое основание. При этом нужно использовать картон или кольца соответствующих диаметров.

Я все же советую начать с простой шестигранной или четырехугольной конструкции, которую проще всего сделать самому.

После того, как нижняя часть основания уложена, можно постепенно поднимать его выше. Не забудьте в деревянном каркасе оставить небольшие отверстия под окна и двери. Так мельница будет смотреться живой и интересной.

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.

Формула изобретения

1. Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное перемещение, содержащее корпус с пазами, рабочий орган поступательного движения, размещенный в этих пазах и состоящий из элемента для соединения с перемещаемым объектом (ползуна) и ряда рабочих элементов, имеющих тела вращения, а также приводной орган вращательного движения в виде звездочки с шагом «t», находящийся в зацеплении с телами вращения элементов рабочего органа поступательного движения, отличающееся тем, что тело вращения рабочего элемента имеет два торца, на одном из которых имеется соосный этому телу вращения первый выступ, также представляющий собой тело вращения, а на другом торце тела вращения имеется второй выступ, удлиненный в одну сторону от оси тела вращения на половину шага «t», а в противоположную — на полтора шага «t», причем более длинный конец второго выступа имеет отверстие, размерами и формой отвечающее размерам и форме первого выступа и отстоящее от оси тела вращения на шаг «t», при этом рабочие элементы установлены в пазах корпуса в ряд и могут быть соединены как попарно, так и последовательно таким образом, что первый выступ одного элемента располагается в отверстии второго выступа соседнего элемента, причем первый выступ может иметь цилиндрическую, коническую или сфероидальную форму, и ползун расположен с одной стороны ряда рабочих элементов и может быть соединен с рядом рабочих элементов в этом месте непосредственно, а также и/или с противоположным концом ряда элементов посредством гибкой связи, причем в качестве ползуна может быть использован рабочий элемент, а в зоне зацепления элементов со звездочкой зубья звездочки находятся между телами вращения соседних элементов.

2. Устройство для преобразования вращательного движения в поступательное перемещение, содержащее корпус с пазами, рабочий орган поступательного движения, размещенный в этих пазах и состоящий из элемента для соединения с перемещаемым объектом (ползуна) и ряда рабочих элементов, имеющих тела вращения, а также приводной орган вращательного движения в виде звездочки с шагом «t», находящейся в зацеплении с телами вращения элементов рабочего органа поступательного движения, отличающееся тем, что тело вращения рабочего элемента имеет два торца, на одном из которых имеется выступ, удлиненный в одну сторону на половину шага «t» от оси тела вращения, а в противоположную сторону — на полтора шага «t», но в этом более длинном конце выступа имеется второй выступ в виде тела вращения, направленный в ту же сторону, что и первичное тело вращения, и отстоящий от оси этого первичного тела вращения на расстоянии шага «t», а само первичное тело вращения имеет соосное себе отверстие, размерами и формой отвечающее размерам и форме второго выступа, и элементы установлены в пазах корпуса в ряд и могут быть соединены как попарно, так и последовательно таким образом, что второй выступ одного элемента располагается в отверстии первичного тела вращения соседнего элемента, причем второй выступ может иметь цилиндрическую, коническую или сфероидальную форму, и ползун расположен с одной стороны ряда рабочих элементов и может быть соединен с рядом рабочих элементов в этом месте непосредственно, а также и/или с противоположным концом ряда элементов посредством гибкой связи, причем в качестве ползуна может быть использован рабочий элемент, а в зоне зацепления элементов со звездочкой зубья звездочки находятся между первичными телами вращения соседних элементов.

Как сделать фундамент мельницы

Чтобы вашу красивую конструкцию не украли темной ночью, нужно выполнить мельницу на надежном и прочном фундаменте.

Самый простой вариант – металлическая планка, на которую устанавливается мельница, залитая в бетон на глубине 2 штыков лопаты под землей. Такую конструкцию можно только сломать, но никак не унести. Если беспокоиться о безопасности не приходится (во дворе собака или охрана), то можно обойтись без фундамента, выполнив основание мельницы на деревянных ножках с пластиковыми наконечниками. В качестве таких наконечников можно с легкостью использовать трубу ПВХ подходящего диаметра. Дерево и пластик скрепляются между собой при помощи саморезов.

Статическое уравновешивание кривошипно-ползунного механизма

Во время перемещения звеньев механизма с изменяющимися скоростями (ускоренного движения) в них возникают инерционные силы и моменты. Их называют динамическими нагрузками. Такие нагрузки приводят к появлению вибраций, колеблющиеся детали излучают свои колебания в воздух, вызывая воздушный шум.

Динамические нагрузки приводят также к многократным деформациям деталей, их повышенному износу, накоплению усталости материала и преждевременному разрушению.

Шум и вибрация оказывают также негативное влияние на людей и точные механизмы, находящиеся рядом с источником. И, наконец, на возбуждение колебаний и излучение шума тратится энергия, это снижает КПД кривошипно-ползунного механизма.

Причины возникновения вибрации делятся на:

• силовые, колебания возмущаются периодическим приложением сил к объекту;
• кинематические, возмущение возникает за счет движения деталей;
• параметрические, возбуждение происходит за счет сил и моментов инерции.

Виброактивность делится на

• Внутреннюю, возникающую и распространяющуюся в пределах физических границ кривошипно-ползунного механизма. Она действует только на его детали и мало распространяется вовне.
• Внешнюю. Она действует на опоры механизма, его связи с другими частями общей конструкции, трансмиссию и далее. Основная причина, вызывающая такую виброактивность — неуравновешенность рычагов и звеньев.

Для устранения причин возникновения вибрации проводят статическое уравновешивание кривошипно-ползунного механизма. Механизм должен находиться в равновесии в состоянии покоя, при этом силы трения полагаются нулевыми.

Для этого вычисляют массы всех звеньев и строят график сил, действующих на них в состоянии покоя, прежде всего сил тяжести. Массы звеньев должны быть уравновешены с учетом длины рычагов (расстояния от центра вращения).

В ходе статического уравновешивания массы звеньев полагаются сосредоточенными в геометрическом центре звена.

Если общий центр масс системы совершает ускоренное движение, механизм считают неуравновешенным. Цель процедуры — достижение нулевого значения ускорения центра масс. Для этого к движущимся частям добавляют уравновешивающие массы, сводящие ускорение к нулю.

После статического уравновешивания наступает этап динамического уравновешивания кривошипно-ползунного механизма. При этом расчеты ведутся уже с учетом реальной пространственной конфигурации деталей.

В ходе производства реального изделия из-за дефектов материала, погрешностей отливки, механообработки и сборки возникают дополнительные разбалансировки звеньев. Для их устранения применяется балансировка кривошипно-ползунного механизма. Она заключается в:

• определении места дисбаланса с помощью средств вибродиагностики;
• передвижения и закрепления балансировочных грузов, предусмотренных конструкцией изделия;
• высверливание, выборка или наплавка необходимых масс материала в рассчитанных местах;
• повторной вибродиагностике.

Цикл операций повторяется до тех пор, пока подвижные части не будут удовлетворительно уравновешены.

Подсказка

Неожиданным образом эта механическая задача оказывается тесно связанной с геометрией. Дело в том, что инверсия относительно данной окружности Ω с центром О
переводит любую окружность, которая проходит через точку О
, в прямую (разные окружности переходят в разные прямые).

Напомним, что инверсия относительно данной окружности Ω с центром О
— это преобразование плоскости, при котором точке А
, отличной от О
, ставится в соответствие такая точка А»
на луче ОА
, что выполнено равенство ОА
·ОА»
= R
2 , где R
— радиус окружности Ω. Из этого определения сразу видно, например, что инверсия оставляет точки окружности Ω на месте. Упомянутое выше свойство менее очевидно, но при решении задачи им можно пользоваться.

Осталось создать систему из нескольких звеньев с шарнирными соединениями, в которой бы конец одного звена был инверсным образом конца другого звена. Тогда ровно по этому свойству получим, что круговое движение одной точки перейдет в прямолинейное движение другой точки.

Функциональное предназначение и устройство

Вид профиля впадины винт-гайка: а) арочный контур б) радиусный контур

Цель рассматриваемого механизма состоит в том, чтобы преобразовать вращательное движение привода в прямолинейное перемещение рабочего объекта. Передача состоит из двух составных частей: ходового винта и гайки.

Винт изготавливается из высокопрочных сталей марок 8ХФ, 8ХФВД, ХВГ, подвергнутых индукционной закалке, или 20Х3МВФ с азотированием. Резьба выполнена в форме спиральной канавки полукруглого или треугольного сечения. В зависимости от условий работы винта профиль впадины может иметь несколько исполнений. Наиболее часто применяется арочный или радиусный контур.

Охватывающая деталь — гайка является составным узлом. Она имеет сложное устройство. Обычно представляет собой корпус, в котором расположены два вкладыша с такими же канавками, как и у ходового винта. Материал вкладных деталей: объемно закаливаемая сталь марки ХВГ, цементируемые стали 12ХН3А, 12Х2Н4А, 18ХГТ. Вставки устанавливают таким образом, чтобы после сборки обеспечить предварительный натяг в системе винт-гайка.

Внутри винтовых канавок размещаются закаленные стальные шарики, изготовленные из стали ШХ15, которые при работе передачи циркулируют по замкнутой траектории. Для этого внутри корпуса гайки имеются несколько обводных каналов, выполненных в виде трубок, соединяющих витки гайки. Длина их может быть различной, то есть шарики могут возвращаться через один, два витка, или в конце гайки. Наиболее распространенным является возврат на смежный виток (система DIN).

Возвратно-поступательный механизм собственными руками

Значительно сэкономить можно путем создания возвратно-поступательного механизма собственными руками. В большинстве случаев его производят из дрели, в прочих для передачи вращающего крутящего момента применяется электро двигатель.

Характерностями назовем приведенные ниже моменты:

1. Большинство конструкций собственными силами сделать не выходит, так как требуемые детали отличаются высокой сложностью. Примером можно назвать комбинирование кривошипного вала и шестерни.
2. В любых ситуациях должны делаются расчёты, так как в другом случае обеспечить требуемые параметры не выходит.
3. Сделать конструкцию рассматриваемого типа возможно лишь при наличии особенного оборудования. Если устройство сделано самостоятельно, то его настоящие параметры от расчетных могут значительно различаться.

В общем необходимо заявить, что рассматриваемая задача довольно трудна в применении. Собственно поэтому работу должны проводить исключительно профессионалы, которые могут провести непростые расчеты, а еще сделать требуемые детали.

Линейное (поступательное) движение

Линейное движение, иногда более широко называемое поступательным движением, — это просто перемещение объекта из одной точки в пространстве в другую. Схематично, на типичном графике с осями x и y, если точка смещается от начала координат в точке (0, 0) к точке (3, 4), теорема Пифагора может использоваться, чтобы показать, что точка претерпела 5 единицы линейного движения (квадратный корень из 3 2 + 4 2 равен 5). Стрела, выпущенная из лука, подвергается линейному движению.

Многие объекты испытывают более одного типа движения одновременно, причем преобладающая форма используется в качестве общего дескриптора. Например, бейсбольный мяч, брошенный из кувшина в ловушку на расстоянии 60 футов, подвергся поступательному движению, но, вероятно, шар несколько раз вращался вдоль своего пути от насыпи кувшина к домашней тарелке.

Текст

(и 1663916 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Соввтскмн Социалистически Расл ублажи(23) Приоритет удеретеенай-неинтет СССР ее делам нзобрвтеннй н етнрмтнй(53) УДК 621,837.7 (088.8) убликоваио 25.05,79, бюллетень Мт та опубликования описания 25.05.79 Авторизобретеии Г, Горенчик(71) Заявитель 4) КРИВОШИПНО — КУЛИСНЫЙ ЫЕХАНФИзобретение относится к машиностроению и. приборостроешпо и может быть использовано вустройствах и механизмах, требующих прямолинейного возвратно-поступательного движения исполнительного органа,Известен кривошипно-кулисный мехзнизм, содержащий стойку, основную и шарнирно закрепленную к ее средней части одним своим концомя шарнирно установленную на стойке.вспомогательную кулису с кулисными камнями и криво.шип, шарнирно связанный с кулисным камнем тфвспомогательной кулисы 111.,Недостатком этого механизма является непря.молинейное движение основной кулисы, вследствие конструктивных особенностей механизма.Для обеспечения прямолинейного движенияосновной кулисы кривошип выполнен в видеколенчатого вала, шейки которого размещены вплоскости, проходящей через ось врзщения кри.вошипа, и который шарнирно связан одной своейшейкой с кулисным камнем и другой шарнирно-е кулиснь.м камнем основной кулисы, з длинавспомогательной кулисы, расстояние между осями вращения кривошина и одной ее шейкой и расстояние между осями вращения кривошнпа и другой ее шейкой соответственно равно 1,25- 1,3; 0,08; 0,1 расстояния между осями враще. ния кривошипа и вспомогательной кулисы.На чертеже дана кинематическая схема предлагаемого кривошипно-кулисного механизма.Он имеет стойку 1, основную кулису 2 и шарнирно прикретщенную к ее средней части одним свопы концом и шарнирно устзновленную на стойке 1, вспомогательную кулису 3 с кулис- ными камнями 4 и 5 и кривошип 6, шарнирна связанный с кулисным камнем 5 вспомогзтель. ной кулисы 3. Кривошип 6 выполнен в виде коленчатого взла, шейки 7, 8 которого разме 1 цены в плоскости, проходящей через ось 00, вращения кривошипа 6, и который шарнирно : связан с кулисным камнем 5 одной своей шейкой 7 и другой — шарнирно с кулисным камнем 4 основной кулисы 2. Длина вспомогательной кулисы 3, расстояние между осями 00, и 020 з вращейия кривошипа и одной ее шейки 7 — и расстояние между осями 00, и 00, вращения кривоппша и другой ее шейки 8, соответственно равны 1,25 — 1,3; 0,08; 0,1 расстояния между ося6639 Составйтель В. Быстрыйдактор Т. Шагова Техред И,Асталош Корректор ОЖовинская Тираж 1138 ЦНИИПИ Государств по делам нзобрете113035, Москва, Жаказ 2963 Подан снонного комитета СССРннй н открытийРаушская наб., д. 4/5 ал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная 4 3ми 00, н Оа 0, вращения криво 1 пипа 6 и вспомо. гательной кулисы 3.Механизм работает следующим образом.При вращении кривошипа 6 его шейка 7 обеспечивает качательное движение вспомогательной З кулисы 3 вокруг осиОеОт, а шейка 8 — возвратно-поступательное движение основной кулисы 2, прямолинейность движения которой обеспечива. ется подбором геометрических размеров указанных элементов механизма. 10 Формута изобретенияКривошипно-кулисньгй механизм, содержащий стойку, основную и шарнирно закрепленную к ее 1 средней части одним своим концом и шарнирно установленную на стойке вспомогательную кули- . су с кулисными камнями и кривошип, шарнирно связанный с кулисами камнем вспомогатель 16 4ной кулисы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения прямолинейного движения основной кулисы, кривошип выполнен в виде коленчатого вала, шейки которого размещены в плоскости, проходящей через ось вращения кри

вошнпа, и которы 1 шарнирно связан одной своей шейкой с,кулисным камнем и другой — шарнирно с кулисным камнем основной кулисы, а длина вспомогательной кулисы,»расстояние между осями вращения кривошипа и одной ее шейки и расстояние между осями вращения криво- шипа и другой ее шейки соответственно равны 1,25 — 1,3; 0,08; 0,1 расстояния между осями вращения кривошипа и вспомогательной кулисы.Источники информащи,.принятые во внимание при экспертизе1. Артобалевскнй И

И

Механизмы в современной технике. М., «Машиностроение», 1971, т, 2, механизм У 1000

И. Механизмы в современной технике. М., «Машиностроение», 1971, т, 2, механизм У 1000.

Смотреть