Рычажные механизмы: анализ, типы, применение

Основной закон.

Хотя механизмы и позволяют получить выигрыш в силе или скорости, возможности такого выигрыша ограничиваются законом сохранения энергии. В применении к машинам и механизмам он гласит: энергия не может ни возникать, ни исчезать, она может быть лишь преобразована в другие виды энергии или в работу. Поэтому на выходе машины или механизма не может оказаться больше энергии, чем на входе. К тому же в реальных машинах часть энергии теряется из-за трения. Поскольку работа может быть превращена в энергию и наоборот, закон сохранения энергии для машин и механизмов можно записать в виде

Работа на входе = Работа на выходе + Потери на трение.

Отсюда видно, в частности, почему невозможна машина типа вечного двигателя: из-за неизбежных потерь энергии на трение она рано или поздно остановится.

3.2 Определение ускорений

Определяем угловое ускорение звена 1.

, (3.1)

где,  – момент от сил движущих,

 – момент от сил сопротивления,

 – приведённый момент инерции маховика,

 – приведённый момент инерции рычажного механизма для расчётного положения,

 – первая производная от приведённого момента инерции механизма для расчётного положения

, (3.2)

где,  – масштабный коэффициент по оси ,

 – масштабный коэффициент по оси φ,

 – угол между касательной, проведённой к кривой графика  в расчётном положении и осью φ.

Знак минуса говорит о том, что кривошип ОА замедляется. Направляем  против направления  и берём значение ускорения по модулю.

Строим план ускорений для расчётного положения.

Скорость точки А определяем по формуле

, (3.3)

где,  – ускорение точки А,

 – нормальное ускорение точки А относительно точки О,

 – тангенциальное (касательное) ускорение точки А,

Ускорение  найдём по формуле:

, (3.4)

где,  – угловая скорость кривошипа,

 – длина звена ОА, м

Ускорение  найдём по формуле:

, (3.5)

Из произвольно выбранного полюса откладываем вектор длиной 100 мм. Найдём масштабный коэффициент плана скоростей.

, (3.6)

Определим длину вектора :

Ускорение точки А определим из следующеё формулы:

Определим ускорение точки B из следующей системы уравнений:

, (3.7)

Для определения нормальных ускорений точки В относительно точек А и С

Воспользуемся следующими формулами:

Определим длину векторов :

Ускорение направляющей равно нулю, т.к. она неподвижна.

Кореолисово ускорение точки В относительно направляющейрано нулю, т.к. точка В движется только поступательно относительно .

Ускорение точки В найдём, решив системе (3.7) векторным способом:

Из вершины вектора ускорения точки А () откладываем вектор  (параллелен звену АВ и направлен от В к А), из вершины вектора  

проводим прямую перпендикулярную звену АВ (линия действия ); из полюса проводим горизонтальную прямую (линия действия ); на пересечении линий действия векторов и  получим точку b, соединив полученную точку с полюсом, получим вектор ускорения точки В.

Из плана ускорений определяем вектор ускорения точки В и вектор тангенциального ускорения :

Ускорение сочки С определяем аналогично ускорению точки B.

Определим длину векторов :

Элементы механизмов

Такая совокупность двух тел, в которой формой одного тела определяется весь ряд последовательных положений, которые способно в нём занять другое тело, называется кинематической парой. Тела, составляющие пару, называются её звеньями. Например, тело, имеющее призматический канал, и помещённая в этот канал призма составляют поступательную пару, потому что одно из этих тел может совершать относительно другого только поступательное движение. Цилиндрическая втулка и размещённый в ней шип (снабжённый закраинами, не дающими ему выскочить из втулки) составляют вращательную пару. Винт и гайка составляют винтовую пару; расстояние между нарезками винта, считаемое по направлению оси винта, называют его шагом (обойдя винт один раз, нарезка приближается к концу винта на один шаг). Заметим, что поступательную пару можно формально трактовать как винтовую, шаг которой равен бесконечности, а вращательную пару — как винтовую с шагом, равным нулю.

Перечисленные кинематические пары называются простыми; отличительное свойство их — в том, что относительное движение одного их звена по отношению к другому тождественно с относительным движением второго звена по отношению к первому.

Кинематические пары, не обладающие этим свойством, называются высшими. Таковы: зацепляющиеся между собой зубчатые колёса, шкив и перекинутый через него ремень, дуговой двухсторонник и полая трёхгранная призма и многие другие. Применительно к высшим кинематическим парам используют такую терминологию: движение звена A относительно звена B называется обращённым по отношению к движению звена B относительно звена A.

Одну из наиболее интересных высших пар представляет собой эллиптический циркуль. Он состоит из доски, в которой сделаны два крестообразно пересекающихся между собой прямолинейных, перпендикулярных друг к другу прореза, и из стержня с выступающими на концах цилиндрическими шипами, диаметры которых равны ширине прорезов. Стержень вставляется шипами в прорезы так, чтобы один шип ходил по одному, а другой по другому из прорезов; с противоположной стороны на шипы навинчиваются винты с головками, препятствующими шипам выскочить из прорезов. При неподвижности доски траектории всех точек стержня суть эллипсы (частные случаи: траектории центров шипов — прямые линии, траектория середин стержня — окружность). Движение стержня относительно доски происходит так, как будто бы соединённый с ним круг, построенный на нём как на диаметре, катился по внутренней стороне окружности, описанной из точки пересечения средних линий прорезов радиусом, равным диаметру катящегося круга. При этом в обращённом движении (т. е. при неподвижности стержня) все точки доски описывают улитки Паскаля.

Звено B, соединённое в какую-либо пару со звеном A, может быть соединено в пару же со звеном C, которое, в свою очередь, может составлять пару со звеном D и так далее. Такое последовательное соединение звеньев в пары называется кинематической цепью. Если последнее звено кинематической цепи соединено в пару с первым, то цепь называется замкнутой, в противном случае она называется открытой.

Кинематическая замкнутая цепь, получающая при неподвижности одного из звеньев вполне определённое движение, характеризующее механизм, называется принудительной. Когда в принудительной цепи одно из звеньев предполагается неподвижным, то говорят, что цепь поставлена на этом звене. Ставя принудительную цепь последовательно на разные её звенья, получим столько механизмов, сколько имеется звеньев в цепи. Примером принудительной цепи может служить шарнирный четырёхзвенник, состоящий из четырёх стержней, соединённых между собой вращательными парами, называемыми шарнирами.

Возможные проблемы и важные особенности

При работе рассматриваемого механизма велика вероятность возникновения самых различных проблем. Примером можно назвать проскок положения максимума и многие другие. Для предотвращения проблем следует:

1. Проводить своевременное обслуживание.
2. Соблюдать технику безопасности.
3. Выполнять периодическую замену различных деталей.

Также следует уделять внимание тому, какой период смазки коленно-рычажного механизма. Только при своевременной подаче смазывающего вещества можно существенно снизить степень износа основных элементов. Стоит учитывать, что для рассматриваемого рычажного механизма требуется специальная жидкость, обладающая особыми свойствами

Стоит учитывать, что для рассматриваемого рычажного механизма требуется специальная жидкость, обладающая особыми свойствами.

Проскок положения максимума

Как выше было указано, довольно большое распространение получил случай проскока положения максимума. Среди особенностей этого момента отметим следующее:

1. На момент, когда все три шарнира находится на одной линии оказывается наибольшее усилие смыкания.
2. В данном положении шток вытянут максимально, неосторожные действия могут стать причиной повреждения конструкции.
3. Если конструкция была настроено неправильно, то серьги проскакивают положение крайней точки. Подобное явление становится причиной, по которой шток не может вернуться в первоначальное положение.

На момент максимального перемещения штока оказывается сильное давление, за счет чего возникает вероятность деформации основных элементов. Именно поэтому проскок положения максимума приводит к механическому повреждения станка.

Оверлок

Проблема может возникать также в случае неправильной регулировки рычажного механизма. Примером можно назвать случай, когда усилия цилиндра недостаточно для открытия основных элементов. Особенности проблемы следующие:

1. На колонны в большинстве случаев надеваются ленточные нагреватели.
2. За счет нагрева до определенной температуры происходит удлинение колонны, за счет чего снижается степень оказываемой нагрузки.

В подобном случае запрещается открывать форму до полного открытия колонн. Это связано с тем, что возникающая нагрузка может стать причиной деформации направляющих элементов. Если они потеряют свою форму, то в дальнейшем существенно усложниться ход подвижных элементов.

Показатели качества шарнирных механизмов

Для формирования общего описания устройства используются разные показатели качества, которые могут касаться довольно различных факторов. Самыми популярными можно назвать:

КПД является наиболее основным параметром, который рассматривается при разработке довольно различных механизмов. Эта безразмерная величина определяет кол-во энергии, которая используется для достижения заданных целей с учетом потерь. Необходимо учесть тот фактор, что аналогичный критерий шарнирного механизма находится всегда меньше единицы, другими словами во время работы появляются потери. При приближении значения КПД к единице значительно уменьшаются потери, а еще увеличивается качество шарнирного механизма

Сделать расчет рассматриваемого критерия весьма не легко, так как для этого нужны очень разные формулы.
Ход механизма также принимается во внимание во время проектирования подходящего устройства. Ход устанавливается начальной и конечной точкой

При этом необходимо учесть, что в большинстве случаев выполнить расчеты весьма не легко, так как траектория движения может быть криволинейной.
Угол размаха коромысла меряется путем вычитания 2-ух крайних точек положения на момент работы. Во многих случаях устройство совершает повторяющееся цикличное движение.
Показатель, отражающий неравномерность распределения средней скорости. Данный показатель устанавливается соотношением времени хода в холостую к рабочему. Провести необходимые расчеты возможно лишь при применении формул, а еще построении чертежа.
Угол давления и передачи. Аналогичный параметр представлен соотношением острого угла между векторной энергичной силы, которая действует на предшествующем звене.

Каждый параметр рассматриваемые по отдельности, после этого составляется оценочный анализ, отражающий общее состояние механизма.

Замена цилиндра замка

Цилиндровый замок врезной с защёлкой удобен тем, что при необходимости не обязательно демонтировать всё устройство – достаточно заменить личинку. Провести замену цилиндра замка можно самостоятельно следуя предложенному алгоритму:

• Открыть дверь, в торце найти на планке винт возле цилиндра.
• Выкрутить винт.
• Если замки с ручками – цилиндр легко достаётся, если без – необходимо вставить ключ в разъём, повернуть против часовой стрелки до упора и потянуть на себя.
• Затем ключ и ручку чуть передвинуть в противоположную сторону, чтобы рычаг опустился вниз – тогда цилиндр легко выйдет из корпуса.
• Новый цилиндр помешается в механизм за ручку, или вставленным в него ключом. Следить за положением рычага – он должен полностью быть в секрете.
• Попробовать закрыть врезной замок с защёлкой, передвигая верёд и назад, что бы он свободно закрывался.
• Установить на место винт.
• Проверить работу.

Чтобы заменить личинку накладного замка, корпус необходимо снять с полотна. Затем всё как с предыдущим – найти винт, достать старый цилиндр и заменить новым механизмом.

Чтобы не прогадать с размером цилиндра рекомендуется совершать покупку нового со старым механизмом или измерить его размер.

Как рассчитать простой рычажный механизм самостоятельно?

Перед непосредственным созданием механизма следует провести расчеты основных показателей, а также построить схему распределения нагрузок. Силовой расчет рычажного механизма проводится после определения исходных данных:

1. Создается кинематическая схема массы и моментов, инерции звеньев и положения центров массы.
2. Учитывается закон движения механизма.
3. Определяется внешнее силовое нагружение.
4. Рассчитывается угол перекрытия рычажном механизме.

Проводимый кинематический и силовой предусматривает создание системы координат, которая используется для расчета кинематических характеристик. Кулисно-рычажный вариант исполнения проектируется при создании системы координат и обозначением всех сил. Для проектирования требуется большое количество различных формул, при этом в конце следует выполнить проверку.

Как правило, рассматриваемая работа выполняется инженерами, который учитывают ГОСТ проектирование. Это связано с тем, что структурная формула плоских рычагов выбирается в зависимости от области их применения.

Недостатки кулачковых механизмов

Самым заметным минусом служит сложность и высокая себестоимость производства деталей механизма. Наиболее трудоемким является изготовление управляющего профиля. Технологический процесс начинается с отливки заготовки из высокопрочных стальных сплавов, обладающих особой устойчивостью к переменным механическим напряжениям, истиранию и перепадам температуры. Далее требуется провести высокоточную механическую обработку с последующей шлифовкой и полировкой поверхностей. Упрочнение рабочей поверхности достигается термообработкой и цементацией. Такие распредвалы или кулачки привода масляного насоса обходятся дорого, но зато смогут отработать сотни тысяч километров пробега.

Еще одним минусом считается небольшая нагрузка, которую может толкнуть толкатель. Это происходит из-за большого трения в сопряжении пары, кроме того, возникают значительные боковые нагрузки на шток. Этот недостаток ограничивает мощностные возможности исполнительного органа устройства.

Для борьбы с этим недостатком используют роликовый толкатель, размещенный на шариковом или игольчатом подшипнике. Для крупных двигателей с большим диаметром клапанов и мощными возвратными пружинам используют коромысленную схему. Разная длина плеч коромысла работают как рычажная система, трансформируя больший ход на одном плече в большее усилие на другом.

Основные параметры кулачкового механизма

Наиболее важными параметрами устройства, определяющими его рабочие качества, служат:

• наибольший ход толкателя (ход плеча коромысла);
• наибольшая скорость поступательного перемещения;
• траектория исполнительного органа.

Кроме того, в расчете участвуют и такие характеристики, как:

• скорость вращения приводного вала;
• заданное усилие на исполнительном органе;
• период работы, у большинства схем принимается равным полному обороту вала (2π);
• фазовыми углами Θ

Фазовые углы различаются на следующие:

• фаза удаления Θу – угол, при повороте вала на который происходит максимальное перемещение толкателя между его крайними положениями;
• фаза верхнего стояния Θв.в- угол максимального удаления толкателя от оси кулачка;
• фаза сближения Θс соответствует перемещению толкателя из дальнего в ближнее положение, противоположна по смыслу фазе удаления, но не обязательно равна ей по величине;
• фаза нижнего стояния Θ н.в — соответствует минимальному удалению и по смыслу противоположна Θ в.в.

Если сложить все фазовые углы, должна получиться полная окружность

Θ = Θу + Θв.в + Θс + Θн.в =2π.

Рабочий ход складывается из первых трех фаз:

Θр.х= Θy+ Θв.в+ Θс.

Холостой ход образуется из фазы нижнего стояния:

Θх.х= Θн.в.

Каждой фазе работы ставится в соответствие один из профильных углов Σ: Σу; Σв.в; Σс; Σн.в.

Обычно фазовый и профильный угол для каждого состояния не равны между собой

Θ ≠ Σ.

Расчет кинематики кулачкового устройства базируется на линейных и угловых размерах его компонентов. Соотношение между ними называют законом выходного звена кинематической схемы.

Его выражают как функцию от текущего угла поворота вала, он учитывает все свойства структуры системы и ее проектных характеристик:

S =f(Θ), где Θ – угол поворота ведущего вала.

Закон выходного звена можно получить двумя методами:

• расчетно-аналитическим;
• графоаналитическим.

Расчетно-аналитический способ существенно более точен, но требует сложных расчетов. Его используют как основной при проектировании ответственных механизмов.

Графоаналитический способ вычисления закона проще в исполнении и значительно более нагляден. Его используют для простых устройств и как способ предварительной оценки пред проведением расчетно- аналитических вычислений.

С развитием средств вычислительной техники и программного обеспечения сложности расчетно- аналитического метода отошли в прошлое. Средства трехмерного параметрического моделирования и кинематической симуляции, предлагаемые всеми ведущими производителями программных продуктов семейства CAD- CAE, позволяют одновременно проводить графическое моделирование и аналитические расчеты, существенно облегчая работу конструктора.

Классический графоаналитический способ реализуется:

• построением кинематических диаграмм;
• формированием кинематических планов с применением заменяющего механизма.

Чертеж его представляет собой упрощенную модель, содержащую лишь низшие пары. Их отличительное свойство заключается в том, что они обладают в фиксированных положениях ведущего звена теми же значениями координат, скорости и ускорения, как и у моделируемых ими компонентов высшей пары.

Во время построения упрощенной модели следует следить за тем, чтобы сохранялись законы движения ведущего и ведомого элементов кулачкового устройства, а также относительное положение их осей.

Пара высшего порядка моделируется связанной двойкой низших пар. Вследствие этого в схеме возникает фиктивное третье звено, а вместо схемы кулачковых механизмов подставляют эквивалентную схему рычажной системы.

Обычно функция движения выходного звена имеет вид второй производной расстояния по углу положения вала либо по времени. Тогда она имеет физический смысл ускорения, и для графического моделирования применяют способ построения кинематических диаграмм.

Лучшие модели садовых секаторов

Fiskars 1000574

Модель обводного секатора оснащена силовым приводом, который помогает и облегчает работу на садовом участке. Инструмент предназначен для максимального размера среза не более 26 мм. Лезвия модели изготовлены из закаленной стали и сверху покрыты тефлоновым покрытием, уменьшающим трение лезвий при работе. Конструкция инструмента позволяет при необходимости производить замену лезвий.

Преимущества:

• чисто и легко делает срез;
• идеально подходит для женщин;
• имеется возможность регулировки расстояния между ручками;
• имеет защелку, предохраняющую от случайного раскрытия инструмента;
• в комплект входит специальный пластиковый чехол для хранения инструмента.

Недостатком считается относительно высокая стоимость инструмента. Купить модель можно в пределах 2500 рублей.

Palisad 60536

Обводной секатор китайской фирмы предназначен для срезки ветвей толщиной не более 15 мм. Лезвия модели изготовлены из стали и имеют тефлоновое покрытие. Рукоятки инструмента покрыты двухкомпонентным пластиком. В конструкции секатора присутствует пружина ленточного типа, отвечающая за возврат инструмента в исходное состояние. На корпусе имеется кнопка фиксатора, предупреждающая внезапное раскрытие лезвий секатора.

Преимущества:

• ручки инструмента выполнены из приятного на ощупь материала;
• удобная, надежная ручка;
• хорошее качество среза инструмента;
• отличное сочетание качества и цены;
• продолжительный срок службы при правильном хранении;
• невысокая стоимость в пределах 350 рублей.

К недостаткам относят ненадежность фиксатора.

Центроинструмент 0703

Инструмент российского брэнда предназначен для среза ветвей толщиной до 20 мм. Вес обводного секатора составляет 210 грамм. Инструмент изготовлен из углеродистой стали и сверху имеет тефлоновое покрытие. Ручки секатора имеют резиновое покрытие. Для возможности безопасного хранения секатор оснащен фиксатором.

Преимущества:

• без усилий срезает ветви толщиной до 2 см;
• не уступает качеству дорогостоящих инструментов;
• приемлемая цена модели в пределах 700-750 рублей;
• проста и легкость в работе;
• надежность фиксатора.

Недостатком модели является непрочность пружины, которая при частом применении не выдерживает и выходит из строя.

Центроинструмент 0233

Секатор с храповым механизмом. Инструмент отечественного производства, выполненный из прочного материала на титановой основе. Предназначен для обрезки веток толщиной до 3 см. На рукоятке ручки имеется приятная на ощупь резиновая вставка.

Преимущества:

• удобная для работы конструкция;
• с легкостью срезает ветви довольно большой толщины;
• длительный срок эксплуатации;
• хорошее соотношение качества инструмента и цены, которая колеблется в пределах 560-700 рублей.

К недостаткам относят ненадежность фиксатора.

Raco Universal 4206—53/150С

Модель германского брэнда. Инструмент позволяет делать обрезку ветвей, толщина которых не превышает 20 мм. Лезвия секатора изготовлены из прочной закаленной стали и имеют эксклюзивное покрытие, эффективно защищающие рабочую часть лезвий от коррозии.

Преимущества:

• качественно обрезает ветви толщиной до 20 мм;
• удобная и практичная ручка;
• в комплект входит специальная щетка для безопасной очистки инструмента после окончания работы;
• легкость в использовании;
• невысокая цена на изделие в пределах 750-800 рублей.

К недостаткам относят необходимость нескольких нажатий при обрезке толстых ветвей.

Устройство и принцип действия одинарного механизма смыкания

Подобный агрегат представлен сочетанием нескольких конструктивных элементов, за счет которых обеспечивается передача и увеличение усилия. Основными деталями можно назвать:

1. Две неподвижные траверсы. Их соединение проводится при помощи цилиндрической колонны.
2. Крепление проводится при помощи гаек и контргаек, которые существенно повышают прочность конструкции.
3. Передача усилия осуществляется за счет гидравлического цилиндра. Его крепление проводится при помощи шарниров.
4. Также есть серьги.

Принцип действия механизма достаточно сложный. Характеризуется он следующим образом:

1. Смещение поршня вниз в гидравлическом блоке происходит выпрямление серьги, она совмещается с горизонтальной осью.
2. В результате совмещения осей происходит соединение шарниров.
3. Шарниры монтируются так, чтобы при контакте расстояние между ними было меньше, чем суммарная длина обеих серег.
4. Выпрямление серег происходит за счет распорного усилия.

Приведенная выше информация определяет то, что главным недостатком конструкции становятся нескомпенсированные боковые усилия, которая возникают из-за нагрузки втулок и колонн. Именно поэтому рекомендуется использовать подобный вариант исполнения только в случае передачи небольшого усилия.

Основные элементы

Рассматриваемый механизм для транспортировки сыпучих материалов состоит из достаточно большого количества различных элементов. Схема винтового конвейера характеризуется следующими особенностями:

1. Как ранее было отмечено, винтовые конвейеры проводят перемещение сыпучих материалов. Именно поэтому важным элементом конструкции можно назвать винт или шнек. Он принимает усилие от привода и передает усилие самому материалу. Встречается довольно большое количество различных вариантов исполнения шнеков: фасонные, сплошные, ленточные, лопастные и другие. От формы во многом зависят эксплуатационные характеристики устройства.
2. Довольно большое распространение получили сплошные винты, которые собираются путем соединения секций. В качестве основного материала применяются листы толщиной 2-5 мм. Основой выступает полый вал.
3. Прочный винтовой вал может выдерживать весьма высокую степень воздействия. Именно поэтому его изготавливают длиной до 50 метров. Однако, обеспечить требуемые условия эксплуатации можно только при креплении в нескольких точках.
4. Желоб представлен корпусом, которые часто изготавливается при применении металлического листа толщиной 2-8 мм. Как ранее было отмечено, нижняя часть напоминает форму полуцилиндра. Основным параметром можно назвать емкость конструкции.
5. По торцевым сторонам располагаются специальные отверстия, предназначенные для установка подшипников.
6. Желоб закрывается крышкой, за счет чего обеспечивается требуемая степень герметичности.
7. Основная часть конструкции может собираться из нескольких отдельных секций. Ширина цилиндрической части может варьировать в пределе от 5 до 10 метров. Существенно повысить жесткость конструкции можно за счет размещения большого количества ребер жесткости.
8. В средней части также могут быть расположены подшипники, за счет которых повышается степень фиксации шнека. Хвостовые подшипники рассчитаны исключительно на восприятие радиальной нагрузки.
9. Привод винтового конвейера представлен сочетанием достаточно большого количества различных элементов, которые предназначены для изменения параметров вращения и его передачи. В качестве основного элемента применяется электрический двигатель, который соединен с редуктором или системой шкивов, зубчатых колес. В большинстве случаев привод отвечает за уменьшение количества оборотов и повышения передаваемого усилия.

Выбираются размеры окна шнекового транспортера в зависимости от того, какое вещество будет транспортироваться.

Требования безопасности

При проектировании и монтаже рычажного механизма учитываются требований безопасности. Они во многом зависят от области применения устройства, а также особенностей самого механизма.

Среди особенностей этого момента можно отметить следующее:

1. При изготовлении должен подбираться материал, который будет соответствовать всем требованиям. Примером можно назвать высокую коррозионную стойкость. При проектировании указывается то, какой именно материал должен применяться при изготовлении устройства. Часто отдается предпочтение углеродистой стали и легированным сплавам. Некоторые элементы могут быть изготовлены из уплотнительных и других материалов, все зависит то конкретного случая.
2. При проектировании учитывается то, каким образом происходит перераспределение нагрузки. Это связано с тем, что в некоторых местах она будет критической.
3. Под активным элементом при подъеме тяжелых объектов не должно находится людей, другого оборудования, а также частей самого рычажного механизма. Это связано с высокой вероятностью падения переносимого груза.
4. Перед непосредственным применением оборудования следует проводить визуальный осмотр, который позволяет определить наличие или отсутствие повреждений. Кроме этого, должно проводится периодическое обслуживание. Даже незначительный дефект может стать причиной существенного снижения прочности рычажного механизма. Периодическое обслуживание позволяет существенно продлить срок службы устройства.
5. Запрещается применять механизм не по предназначению. Перед каждым его использованием проверяется надежность крепления. Нагрузка должна оказываться на конструкцию соответствующим образом, так как в противном случае происходит неправильное перераспределение силы. Именно поэтому при проектировании указывается то, каким образом устройство должно устанавливаться и как использоваться.
6. При применении учитывается то, на какую максимальную нагрузку рассчитано оборудование. Слишком высокий показатель может стать причиной, по которой происходит повреждение основных элементов. При проектировании учитывается то, какая нагрузка может оказываться на конструкцию.

Как правило, соответствующее руководство по применению устройства составляется непосредственно на месте его эксплуатации в соответствии с установленными нормами. Это связано с тем, что рычажные механизмы получили весьма широкое распространение, могут устанавливаться в качестве составного узла другого оборудования.

При этом узел оборудован тремя важными независимыми системами:

1. Гидравлическая. Эта часть устанавливается в большинстве случаев для передачи усилия. Гидравлика получила весьма широкое распространение, так как она предназначена для непосредственной передачи усилия. Гидравлическая часть основана на подаче специальной жидкости, при помощи которой проводится передача усилия. Гидравлика несет с собой опасность по причине того, что подвижный элементы могут передавать усилие. Поэтому все основные элементы должны быть защищены от воздействия окружающей среды, для чего проводится установка различных кожухов.
2. Механическая. Механика отвечает за непосредственную передачу усилия и достижения других целей. Неправильная работа устройства может стать причиной повреждения и деформации. Механика также защищается специальными кожухами, так как попадание посторонних элементов запрещается.
3. Электрическая. Для управления механизмом проводится установка электрической части. Она должна быть защищена от воздействия окружающей среды, так как даже незначительное механическое воздействие может стать причиной повреждения магистрали электроснабжения.

Опасность с собой несет и электрическая часть, которая состоит из конечных выключателей. Схема подключения предусматривает использование как минимум двух выключателей, устройство должно обесточиваться в случае выхода из строя одного из них.

Механическая система защиты действует путем прерывания подачи масла в гидравлический цилиндр. При этом проводится слив масла с цилиндра в общую емкость. Подобная система срабатывает даже при незначительном повреждении устройства.

Расчет рычажного механизма

1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

.1 КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА

Рисунок 1.1 — Кинематическая схема технологической машины

= 0,25 м;= 0,80 м;= 0,62 м;= 0,70 м;

α = 19°;

β = 48°;

γ = 61°

1.2 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА

Рисунок 1.2 — Структурная схема механизма 0 -стойка, 1 -кривошип, 2
-шатун, 3 -коромысло

Таблица кинематических пар

Таблица 1.1

Обозначение	Звенья образующие пару	Тип	Класс	Относительно движение звеньев
O	0,1	Низшая	5	Вращательное
A	1,2	Низшая	5	Вращательное
B	2,3	Низшая	5	Вращательное
C	0,3	Низшая	5	Вращательное

Подвижность механизма по формуле Чебышева

=3n — 2p5 — p4 + qпс

где n — число подвижных звеньев;- количество пар 5 класса (по таблице
1.1);- количество пар 4класса (по таблице 1.1);

qпс — число пассивных связей.

=3*3 — 2*4 — 0 + 0 = 1

В механизме одно входное звено.

Расчленяем механизм на простейшие структурные составляющие (рисунок
1.3).Звено 3 является выходным, поскольку к нему приложена сила полезного
сопротивления Fпс. Тогда звено 1 — входное, а звено 2 — промежуточное.