какое звено называется кулисой
Кулисный механизм
Полезное
Смотреть что такое «Кулисный механизм» в других словарях:
КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ — механизм с низшими кинематическими парами, в состав к рого входит кулиса. Нашли применение синусный и тангенсный К. м. В этих механизмах перемещение кулисы (см. рис.) пропорционально синусу или тангенсу угла поворота кривошипа. К. м. применяются… … Большой энциклопедический политехнический словарь
КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ — рычажный механизм, в состав которого входит кулиса … Большой Энциклопедический словарь
кулисный механизм — Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 99. Теория механизмов и машин. Академия наук СССР. Комитет научно технической терминологии. 1984 г.] Тематики теория механизмов и машин Обобщающие термины … Справочник технического переводчика
КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ — часть парораспределительного механизма паровоза, служащая для перемещения внутренних органов парораспределения (золотников) и для изменения этих перемещений как по величине, так и по направлению при помощи реверса. Изменение перемещений по… … Технический железнодорожный словарь
кулисный механизм — рычажный механизм, в состав которого входит кулиса. * * * КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ, рычажный механизм, в состав которого входит кулиса (см. КУЛИСА) … Энциклопедический словарь
кулисный механизм — Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса … Политехнический терминологический толковый словарь
кулисный механизм — coulisse mechanism, inverted slider crank mechanism Рычажный механизм, в состав которого входит кулиса. Шифр IFToMM: Раздел: СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ … Теория механизмов и машин
КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ ВАЛЬСХАРТА — состоит из механизма предварения и механизма отсечки. Первый получает движение от крейцкопфа и при помощи поводка 8, серьги 7 и маятника 6 передает это движение золотнику паровой машины паровоза; при этом золотник получает постоянные по величине… … Технический железнодорожный словарь
КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ АЛЛАНА — имеет два эксцентрика и две эксцентриковые тяги, соединенные с концами прямолинейной кулисы. Нижняя часть кулисы соединена с одним концом двуплечего рычага, насаженного на переводный вал. Второй конец рычага соединен с кулисной тягой и кулисным… … Технический железнодорожный словарь
КУЛИСНЫЙ МЕХАНИЗМ ГУЧА — имеет два эксцентрика и две эксцентриковые тяги, соединенные с концами криволинейной кулисы, обращенной вогнутой стороной к золотнику. Кулиса описана радиусом, равным длине кулисной тяги, благодаря чему предварение впуска при всех отсечках не… … Технический железнодорожный словарь
Виды механизмов
Механизмы могут быть плоскими и пространственными. Они могут быть разделены также намеханизмы с низшими и с высшими кинематическими парами.
Механизмы, звенья которых образуют только низшие (вращательные, поступательные, цилиндрические, сферические) кинематические пары, называются шарнирно-рычажными. Эти механизмы нашли широкое применение в машиностроении в следствии того, что при взаимодействии звеньев усилия в кинематических парах распределяются по поверхности. Благодаря этому удельные давления в этих парах и износ их элементов ниже. Основой для многих плоских механизмов служит шарнирный четырехзвенник.
Оси кинематических пар в этом механизме выполнены перпендикулярно к плоскостям,вкоторых находятся траектории точек звеньев.
Механизм предназначен для преобразования одного вида вращательного движения в другое. В зависимостиот размеров звеньев шарнирный четырехзвенник (рис.2.12.)может быть:
— двухкоромысловым;
— кривошипно-коромысловым;
— двухкривошипным.
Для четырехшарнирного механизма условие существования указанных механизмов сформулировано в правиле (теореме) Грасгофа:
Если сумма длин наибольшего и наименьшего звеньев меньше суммы длин двух остальных звеньев и стойкой является наименьшее звено, то механизм – двухкривошипный.Если неравенство выполняется, но стойкой является звено, соединенное с наименьшим, то механизм – кривошипно-коромысловый. Во всех остальных случаях механизм – двухкоромысловый.
Набазе шарнирного четырехзвенникапостроен кривошипно-ползунный механизм, служащий для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное или, наоборот, возвратно-поступательного во вращательное. Этот механизм основной вовсех поршневых машинах ( двигатели внутреннего сгорания, компрессоры, насосы и т.д.).
Для кривошипно-ползунного механизма условие существования кривошипа: длина кривошипа (l1) должна быть меньше разности длины шатуна (l2) и величины дезаксиала (e). Если это условие не выполняется, то механизм – коро
Рис. 2.13 мыслово-ползунный.
Одной из разновидностей шарнирного четырехзвенника является кривошипно-кулисный (или просто кулисный)механизм. Он служит для преобразования вращательного движенияво вращательное или в возвратно-поступательное.
Кулиса — звено рычажного механизма, вращающееся вокруг неподвижной оси и образующее с другим подвижным звеном (кулисным камнем) поступательную пару (рис.2.13).
Кулису конструктивно выполняют в виде направляющей детали 1, охватывающей другую деталь и имеющей большую (сх. а) или малую (сх. б) длину по сравнению с длиной охватываемой детали. Кулиса может также охватываться сопряженной с ней деталью 2 (сх. в).
Соответственно конструктивным решениям используют различные обозначения кулисного механизма. (сх. г—и)
Сх. г, д, е эквивалентны сх. а, сх. ж, з эквивалентны сх. б, сх. и эквивалентна сх. в. Обозначения в схемах: 1 — кулиса; 2 — движущееся относительно нее звено.
В сх. д кулиса выполнена в виде цилиндра, а звено 2 — в виде штока с поршнем.
В сх. е звено 2 соединено с кулисой 1двухподвижной парой.
Кулисно-ползунный механизм служит для преобразования качательного движения кулисы 1 в поступательное движение ползуна 3 или, наоборот, поступательного движения ползуна в качательное движение кулисы.
Кулиса 1 и ползун 3 взаимодействуют посредством шатуна 2, связанного с кулисой поступательной парой, а с ползуном 3 — вращательной парой.
Примеры шарнирно-рычажных механизмов, используемых в технических устройствах железнодорожного транспорта рассмотрены в следующем разделе.
Одним из примеров пространственного механизма является карданная передача или шарнир Гука (механизм универсального шарнира) (рис.2.15.).
Широко распространенным пространственным механизмом с низшими кинематическими парами является винтовой механизм, служащий для преобразования вращательного движения в поступательное.
К механизмам свысшими кинематическими парами относятся зубчатые, фрикционные, кулачковыемеханизмы. В этих механизмах подвижные звенья образуют со стойкой низшие кинематические пары 5 класса, а между собой – высшие кинематические пары 4 класса.
Плоскими зубчатыми механизмами являются механизмы с цилиндрическими зубчатыми колесами (например, тяговая зубчатая передача локомотива, зубчатая передача механизма опережения впрыска топлива (рис.2.24а)).
К пространственным зубчатым механизмам относятся механизмы с коническими зубчатыми колесами (например, в механизме опережения впрыска топлива (рис.2.24 б), в механизме привода вентилятора тягового генератора локомотива, в редукторе тягового генератора пассажирского вагона), механизмы с винтовыми зубчатыми колесами, червячные механизмы.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какой механизм называется плоским?
2. Какой механизм называется пространственным?
3. Какой механизм называется шарнирно-рычажным?
4. В чем заключается правило Грасгофа?
5. Для чего предназначен четырехшарнирный механизм?
6. Для чего служит кривошипно-ползунный механизм?
7. Назовите условие существования кривошипа для кривошипно-ползунного механизма.
8. Какой механизм называется кривошипно-кулисным? Для чего он предназначен?
9. Какое звено механизма называется кулисой?
10. Кикие механизмы относятся к механизмам с высшими кинематическими парами?
Кулисный механизм: виды, схема, принцип работы
Кулисная пара – это разновидность рычажных механизмов. Она преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное или наоборот. При этом вращающееся звено может совершать не полный оборот. Тогда его называют качательным. Механизм состоит их двух основных звеньев- кулисы и ползуна. Один конец кулисы закреплен на неподвижной оси.
Кулисный механизм
Кулиса представляет собой прямой или изогнутый рычаг с прорезью, в которой скользит конец другого рычага. Он движется относительно кулисы прямолинейно. Кулисные механизмы бывают качающиеся, вращающиеся и прямые.
Кривошипно-кулисные механизмы способны обеспечивать высокую скорость линейного перемещения исполнительных органов. Характерным примером механизма кулисного типа служит система управления клапанами в автомобильных моторах, устройство управления реверсом парового двигателя и т. д.
Используются кулисные пары в металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станках, там, где рабочий орган должен совершать многократные линейные перемещения с возвратным ходом.
Еще одна область применения- аналоговые вычислительные устройства, там кулисные пары помогают определять значения синусов либо тангенсов заданных углов.
Виды кулисных механизмов
В исходя из типа подвижного звена рычажной схемы в установках и подвижных узлах используются следующие виды кулисных пар:
Реже находит применение в транспортных средствах и некоторых измерительных приборах стоящий несколько особняком прямолинейно- направляющий или конхоидальный механизм.
Конструктивные особенности
Устройство является одним из подвидов кривошипно-шатунного механизма. Большинство кулисных пар построены по четырехзвенной кинематической схеме.
Третье звено определяет тип механизма: двухкулисный, ползунный, коромысловый или кривошипный.
Схема содержит как минимум две неподвижные оси и от одной до двух подвижных осей.
В середине кулисы располагается прорезь, по которой перемещается подвижная ось. К ней шарнирно закреплен конец (или другая часть) ползуна, коромысла или второй кулисы.
В зависимости от соотношения длин в каждый момент исполнительный орган может описывать как простые траектории (линейные, круговые или часть окружности), таки сложные в виде многоугольников или замкнутых кривых. Вид траектории определяется законом движения кинематической пары – функцией координат исполнительного органа от угла поворота оси, положения ползуна или от времени.
Принцип действия механизма
Принцип действия основывается на базовых законах прикладной механики, кинематики и статики, описывающий взаимодействие системы рычагов, имеющих как подвижные, так и неподвижные оси. Элементы системы полагаются абсолютно жесткими, но обладающими конечными размерами и массой. Исходя из распределения масс рассчитывается динамика кулисного механизма, строятся диаграммы ускорений, скоростей, перемещений, рассчитываются эпюры нагрузок и моментов инерции элементов.
Силы считаются приложенными к бесконечно малым точкам.
Рычажное устройство, имеющее два подвижных элемента (кулиса и кулисный камень) называют кинематической парой, в данном случае кулисной.
Чаще всего встречаются плоские схемы из четырех звеньев. Исходя из вида третьего звена рычажного механизма, различают кривошипные, коромысловые, двухкулисные и ползунные механизмы. Каждый из них обладает собственным способом преобразования вида движения, но все они используют единый прицеп действия- линейное или вращательное перемещение рычагов под действием приложенных сил.
Траектория движения каждой точки кривошипно кулисного механизма определяется соотношением длин плеч и рабочими радиусами элементов схемы.
Вращающееся или качающееся звено системы рычагов оказывает воздействие на поступательно движущееся звено в точке их сочленения. Оно начинает перемещение в направляющих, оставляющих этому звену только одну степень свободы, и движется до тех пор, пока не займет крайнее положение. Это положение соответствует либо первому фазовому углу вращающегося звена, либо крайнему угловому положению качающегося. После этого при продолжении вращения или качании в обратную сторону прямолинейно движущееся звено начинает перемещение в обратном направлении. Обратный ход продолжается до тех пор, пока не будет достигнуто крайнее положение, соответствующее либо полному обороту вращающегося звена, либо второй граничной позиции качающегося.
После этого рабочий цикл повторяется.
Если кулисный механизм, наоборот, преобразует поступательное движение во вращательное, взаимодействие осуществляется в обратном порядке. Усилие, передаваемое через сочленение от ползуна, прикладывается в стороне от оси вращения звена, обладающего возможностью поворота. Возникает крутящий момент, и вращающееся звено начинает поворачиваться.
Преимущества и недостатки кулисного механизма
Основным достоинством устройства служит его способность обеспечить высокую линейную скорость возвратного движения. Это свойство нашло применение в станках и механизмах, которые по условиям работы имеют холостой возвратный ход. Это прежде всего долбежные и строгальные станки. Применение кулисно-рычажного механизма привода позволяет существенно повысить общую эффективность использования установки, сократив время на непроизводительные такты.
Преимуществом двухкулисных систем, применяемых в аналоговых вычислительных устройствах, служит высокая надежность и стабильность их работы. Они отличаются высокой устойчивостью к таким факторам внешней среды, ка вибрации и электромагнитные импульсы. Это обуславливало их широкое применение в системах сопровождения целей и наведения вооружений.
Недостатком данной кинематической схемы является малые передаваемые усилия. Кривошипно-шатунная схема позволяет предавать в несколько раз большую мощность.
Недостатком аналоговых вычислительных устройств является исключительная сложность или даже невозможность их перепрограммирования. Они могут вычислять только одну, наперед заданную функцию. Для вычислительных систем общего назначения это неприемлемо. С развитием программно- аппаратных средств цифровой техники, повышением ее надежности и устойчивости к воздействиям внешней среды такие вычислительные системы сохраняются в нишах узкоспециальных применений.
Проектирование (производство) кулисного механизма
Несмотря на кажущуюся простоту устройств кулисного механизма, для того, чтобы он работал эффективно, требуется провести большую работу по его расчету и проектированию. При этом рассматриваются следующие основные аспекты:
Учитывая сложность взаимовлияния этих аспектов друг на друга, расчет кривошипно-кулисного механизма представляет из себя многоступенчатую итеративную задачу.
В ходе проектирования проводят следующие виды расчета и моделирования:
Обычно проектирование и расчет разбивается на следующие этапы:
Расчет и проектирование кулисного механизма долгое время представлял собой весьма трудоемкий процесс, требовавший большого сосредоточения и внимательности от конструктора. В последнее время развитие средств вычислительной техники и программных продуктов семейства CAD-CAE существенно облегчил все рутинные операции по расчету. Конструктору достаточно выбрать подходящую кинематическую пару или звено из поставляемых производителем программ библиотек и задать их параметры на трехмерной модели. Существуют модули, на которых достаточно отобразить графически закон движения, и система сама подберет и предложит на выбор несколько вариантов кинематической его реализации.
Область применения
Кулисные механизмы находят применение в тех устройствах и установках, где требуется преобразовать вращение или качание в продольно- поступательное перемещение или сделать обратное преобразование.
Наиболее широко они используются в таких металлообрабатывающих станках, как строгальные и долбежные. Важное преимущество кулисно-рычажного механизма, заключается в его способности обеспечивать высокую скорость движения на обратном ходе. Это дает возможность существенно повысить общую производительность оборудование и его энергоэффективность, сократив время, затрачиваемое на непроизводительные, холостые движения рабочих органов. Здесь же находит применение кулисный механизм с регулируемой длиной ползуна. Это позволяет наилучшим образом настаивать кинематическую схему исходя из длины заготовки.
Механизм конхоидального типа применяется в легком колесном транспорте, приводимом в действие ножной мускульной силой человека- так называемом шагоходе. Человек, управляющий машиной, имитируя шаги, поочередно нажимает на педали механизма, закрепленные на оси с одного конца. Кулисная пара преобразует качательное движение во вращение приводного вала, передаваемое далее цепным или карданным приводом на ведущее колесо.
В аналоговых вычислительных машинах широко применялись так называемые синусные и тангенсные кулисные механизмы. Для визуализации различных функции в них применяются ползунные и двухкулисные схемы. Такие механизмы использовались в том числе в системах сопровождения целей и наведения вооружений. Их отличительной чертой являлась исключительная надежность и устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды (особенно- электромагнитных импульсов) на фоне достаточной для решения поставленных задач точности. С развитием программных и аппаратных средств цифровой техники область применения механических аналоговых вычислителей сильно сократилась.
Еще одна важная сфера применения кулисных пар- устройства, в которых требуется обеспечить равенство угловых скоростей кулис при сохранении угла между ними. Муфты, в которых допускается неполная соосность валов, системы питания автомобильных двигателей, устройство реверса на паровом двигателе.
Какое звено называется кулисой
Век, в котором мы живем, называют по-разному: и веком космоса, и автоматики, и атомным веком, и веком электроники, но как бы его не называли, основой технического прогресса была и остается машина. 
Машина должна быть прочной, надежной в работе, высокопроизводительной, но, вместе с тем, легкой, с минимальными материалоемкостью и энергозатратами, не должна загрязнять окружающую среду, должна соответствовать требованиям технической эстетики и эргономики.
Так что же такое машина?
Машина – механизм, предназначенный для выполнения полезной работы, служащий для облегчения умственного и физического труда человека. В зависимости от основного назначения машины подразделяют на энергетические, технологические и информационные.
Механизмом называется искусственное сочетание твердых тел, предназ-наченное для преобразования определенного движения одного или нескольких твердых тел в требуемые движения других твердых тел (механизм выпуска шасси, механизм управления закрылками).
Звено, которому сообщается движение, преобразуемое в требуемые движения других тел, называют входным звеном.
Звено, совершающее движение, для выполнения которого предназначен механизм, называют выходным звеном.
В зависимости от конструкции звено может быть простым, т.е. выполненным без сборочных операций, или составным. В таком случае простое звено и отдельные элементы сложного звена называют деталями.
Звенья различают по конструктивным признакам (зубчатое колесо, поршень, вал и т.д.), по деформативности (гибкое и жесткое звено), по характеру их движения: кривошип – звено, совершающее полнооборотное вращательное движение вокруг неподвижной оси;
коромысло – звено, совершающее вращательное движение на неполный оборот;
шатун – звено, совершающее плоское движение;
ползун – звено, совершающее возвратно-поступательное движение;
кулиса – подвижная направляющая;
камень – ползун, перемещающийся по кулисе.
Кинематическая пара – подвижное соединение двух соприкасающихся звеньев, допускающих их относительное движение.
Кинематическая пара, у которой соединение двух звеньев происходит по поверхности, называется низшей, в тех случаях, когда соединение двух звеньев происходит по линии или точке, такую кинематическую пару называют высшей.
Высшие кинематические пары имеют компактную конструкцию и меньшие потери на трение, чем низшие пары. Но низшие пары более износостойкие, обладают большей нагрузочной способностью.
По предложению акад. И.И. Артоболевского кинематические пары делят на классы.
При S = 1 кинематические пары имеют пять степеней подвижности и относятся к первому классу, при S = 2 – четыре степени подвижности и относятся ко второму классу. Наибольшее распространение получили кинематические пары 5 класса (одноподвижные). К ним относятся поступательная, вращательная и винтовая пары.
Классификация звеньев
Звеном называется одно или несколько жёстко соединённых твёрдых тел входящих в состав механизмов.
Звенья могут быть монолитными твёрдыми телами или состоять из нескольких неподвижно соединённых деталей, образующих неразъемное или разъемное соединение, не допускающее между деталями относительного движения.
Деталь – изделие, изготовленное из однородного материала одной марки, без применения сборочных операций (сваривания, склепывания, свинчивания, склеивания и т.д.), которое не может быть разделено на более мелкие части без нарушения возможности исполнения ими своих функций.
Звенья механизмов на схемах изображают упрощенно в виде линий или геометрических фигур и нумеруют арабскими цифрами.
В процессе работы механизма его звенья либо имеют определённое движение, либо неподвижны.
В механизмах можно выделить неподвижное звено, относительно которого совершают определенное движение в пространстве, и звенья подвижные (их классификация приведена в табл.1.). Неподвижно звено называется стойкой. Роль стойки, например, в токарном станке выполняет его станина, в автомобилях – шасси или кузов, в редукторах – корпус. На схемах механизмов нумерация звеньев обычно выполняется со стойки.
В зависимости от характера движения и назначения подвижные звенья механизма имеют определённые названия.
Вращающееся звено рычажного механизма, совершающее полный оборот вокруг неподвижной оси, называется кривошипом.
Вращающееся звено рычажного механизма, совершающее вокруг неподвижной оси колебательное движение, называется коромыслом.
Звено рычажного механизма, образующее соединение только с подвижными звеньями и совершающее плоскопараллельное движение, называется шатуном.
Звено рычажного механизма, совершающее поступательное движение по неподвижной направляющей, называется ползуном.
Качающийся ползун– звено, образующее поступательную пару со штоком и вращательную пару со стойкой.
Шток — звено, входящее в поступательную пару со качающейся шайбой.
Звено механизма, имеющее элемент высшей пары, выполненный в виде поверхности переменной кривизны, называется кулачком.
Толкатель – звено, совершающее поступательное или колебательное движение и образующее высшую пару с кулачком.
Зубчатое колесо – звено с замкнутой на нем системой выступов, обеспечивающее взаимодействие с соответствующими выступами другого звена.
Фрикционное колесо – звено, которое осуществляет передачу движения за счет сил трения между прижимаемыми к нему телами.
Рейка – подвижное звено, у которого два размера значительно меньше третьего. На рейке могут быть нарезаны зубья, в этом случае она называется зубчатой рейкой.
В таблице 1 приведены условные изображения звеньев в соответствии с ГОСТ 2.703-68.
Таблица 1. Основные виды звеньев механизмов
| № п/п | Название | Условное обозначение | Движение | Особенности |
| Стойка |  | Отсутствует | — | |
| Стойка |  | Отсутствует | — | |
| Кривошип |  | Вращательное | Полный оборот | |
| Шатун |  | Сложное | Нет кинематических пар, связанных со стойкой | |
| Коромысло |  | Колебательное | Неполный оборот | |
| Ползун |  | Возвратно-поступательное | Направляющая неподвижна | |
| 1 Кулиса 2 Камень |  | Вращательное, поступательное | Направляющая подвижна | |
| 1 Кулиса 2 Камень |  | Сложное | Направляющая подвижна |
| Продолжение таблицы 1 | ||||
| № п/п | Название | Условное обозначение | Движение | Особенности |
| 1 Кулиса 2 Камень |  | Возвратно-поступательное | Направляющая подвижна | |
| 1 Шток 2 Качающийся ползун |  | Колебательное, вращательное и поступательное | Ползун вращается | |
| 1 Кулачок 2 Толкатель |  | Вращательное, колебательное | Профиль определяет закон движения ведомого звена | |
| 1 Кулачок 2 Толкатель |  | Возвратно-поступательное | Профиль определяет закон движения ведомого звена | |
| Зубчатое колесо |  | Вращательное, колебательное | Зубчатый контур | |
| Фрикционное колесо |  | Вращательное, колебательное | ||
| Рейка |  | Возвратно-поступательное | Может иметь зубчатый контур |
По характеру расположения звеньев в механизме различают:
Входные – звенья, которым сообщается движение, преобразуемое в требуемые движения других звеньев механизма.
Выходные – звенья, совершающие движения, для выполнения которых предназначен механизм, и, непосредственно воздействующие на обрабатываемый материал или среду.
Промежуточные – звенья, расположенные между входными и выходными звеньями. Количество промежуточных (соединительных) звеньев, как правило, определяется сложностью механизмов.
Начальное звено – звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат механизма. За начальное звено принимается такое, с которого проще осуществить анализ механизма.
Ведущее– звено, для которого в данный момент времени сумма элементарных работ приложенный к нему внешних сил является положительной.
Ведомое – звено, для которого в данный момент времени сумма элементарных работ приложенный к нему внешних сил является отрицательной или равной нулю.
Звенья механизма совершают взаимосвязанные движения, обусловленные тем, что они соединены друг с другом определенным образом.