Необычный рычажный механизм

[dzim 11]

Здравствуйте!

Попалась на глаза статья про необычный пантографный механизм (ссылка на статью в конце поста). 

 

 

 

Очень он мне понравился и при чтении статьи вопросов особо не возникло.

Попытался смоделировать этот механизм в CAD (я пробовал в NX, но это не важно в данном случае).

И вот тут начались вопросы:

1. Как правильно посчитать передаточное отношение? Какие треугольники нужны для вычисления?

2. После того, как создал сборку и задал все зависимости - механизм никак не удаётся привести в движение. Скорее всего при построении нужно как-то увязывать величины эксцентриситетов или длину рычагов? Хотя в статье это не описано.

 

В общем прошу всех неравнодушных помочь разобраться с этим механизмом и подсказать как правильно его построить и посчитать.

 

support.PDF.pdf

[Ветерок 2 108]

Вот ещё пачка.

http://tcheb.ru/

[Солнцеворот 207]

Вроде на рисунке 1 все зависимости показаны.

[dzim 11]

Вроде на рисунке 1 все зависимости показаны.

 

Согласен, показаны.

Просто, видимо, туплю очень сильно.

Получается, что треугольники образуются отрезками, соединяющими ось вращения большого эксцентрика (4) и рычага (7), и ось задающего шарнира (9) с осью малого эксцентрика (3)?

Всё-равно остаётся другой вопрос:

Я построил базу (1), на ней расположены две неподвижные оси (10). На этих осях вращаются два маленьких эксцентрика (3), которые, в свою очередь, являются осями для больших эксцентриков (4). Далее, произвольно выбирая длину рычагов (5) и (7), получим данные для построения рычага (8). Далее строим исполнительное звено: плита произвольных размеров, в которой выполнены два отверстия с диаметром, равным наружному диаметру больших эксцентриков (4) и расстоянием между центрами, равному расстоянию между центрами наружных диаметров больших эксцентриков (4), причём эта величина постоянная. 

 

Если приведённые выше рассуждения правильные, то я не могу понять, почему NX не хочет визуализировать работу этого механизма? В линейных размерах тут ошибиться сложно. Из зависимостей в сборке достаточно задать только соосности отверстий (для наглядности можно задать и выравнивание плоскостей по касанию). Т.е. накосячить с построениями проблематично даже мне. 

Тем не менее что-то не получается заставить этот виртуальный механизм двигаться.

 

 

 

За ссылку на механизмы Чебышева спасибо. Несколько раз попадались на глаза, но как они называются в памяти не отложилось, а тут такая подборка шикарная!

[Солнцеворот 207]

Добавьте картинки того, что у вас получилось, может тогда к теме проявят больший интерес. И модель. И лучше в нейтральном формате.

[dzim 11]

Сохранил отдельно каждую деталь в *.STL. Сборку сохраняет только с ошибками. Не знаю почему. Там же и иллюстрация того, как всё выглядело в сборе.

 

Тут подумалось, что, наверное величины эксцентриситетов больших и маленьких эксцентриков должны быть одинаковы?

assembly.zip

[NoxFelix 21]

Интересная тема.

В свое время обратил внимание на такой механизм : 

http://www.etudes.ru/ru/etudes/inversor/

 

Когда-то была задача обеспечить движения по дуге окружности конца рычага подвески при повороте колес...

...но так и не решилась на том этапе :

 

Есть пневмокаток ( такая шина, "поперёк себя ширше"   )

 

 

 

 

 

 Требовалось обеспечить её поворот ( при рулении ТС ) на угол порядка 60⁰    с мимнимальным ( желательно нулевым )

плечом обката 

 

 

 

 Свечная стойка не могла быть применена по массо-габаритным соображениям, пришлось искать другие варианты...

Но, увы...

 

 

[Гость Excalibur921]

В одном из  трех патентов которые упоминают в  этом журнале сказано что у  подобного механизма избыточные связи и он будет работать только если очень точно выполнены звенья. Наверно отсюда и отказ симуляции в САПР. Как насчет убрать второй пантограф и симулировать так? Мне кажется второй нужен чтобы у копира были только две степени свободы перемещение XY без поворота, но это сильно сужает критерий работоспособности. Но самое интересное это есть ли тут вообще механический полупроводник? И откуда это свойство тут вообще? И есть ли еще подобные полупроводники  кроме обгонной муфты чтобы вход копира движение XY а резец нельзя было сдвинуть?

 

[Гость Excalibur921]

Механизм что я привел выше работать будет, но не будет  в нем самоблокировки вообще.

Кажется догадался как работает.

Второй пантограф очень нужен здесь, выполняет сразу 3 функции.

1)Позволяет резцу двигаться оставляя 2 степени свободы в плоскости XY.

2) Каждый пантограф увеличивает амплитуду отклонения координат от резца к копиру .

3)Изменяют усилие, увеличивая от копира к резцу и  уменьшая в обратную сторону с увеличением амплитуды отклонения.

 

Работает наверно так:

За счет неравномерного усилия\(фазы вибрации) передаваемого на обе копируемые точки через резец для каждого пантографа каждый из них увеличивает эту  амплитуду ошибки координат в N раз и уменьшает это усилие в N раз. В итоге ничтожная разница в координатах копируемых точек при усилии от резца к суппорту  усиливается рычагом пантографа и приводит к работе деталей пантографа на разрыв\сжатие шарнира где  шарнир копира что и приводит к заклиниванию без зазора. Огромные подшипники нужны просто для распределения усилия по большей площади.

Механизм работает на грани заклинивания, высокие требования к точности изготовления.

 

Самоблокировки не будет если усилие  от резца к суппорту будет одинаково по амплитуде и направлению действовать на оба пантографа но это наверно нереальное условие. И можно сместить точку крепления резца ближе к одному из пантографов(увеличить асимметрию усилий).