Понятия о мёртвых положениях в кривошипно-ползунных механизмах и способы их прохождения.

Рассмотрим случай, когда ведущим звеном является ползун. В этом случае происходит пре образование поступательного движения ползуна во вращательное движение ползуна.

В таких механизмах, в момент, когда кривошип и шатун находятся на одной прямой, то вывести механизм из состояния неподвижности ползун не может.

Работу точки можно найти по формуле: .

На схеме 1 угол между силой и вектором скоростью точки составляет 90 градусов, следовательно , то есть как бы не была велика сила вывести механизм из этого положения она не может.

Положения механизма, представленные на схемах 1 и 2 из-за невозможности движения под действием силы принято называть мёртвым положением.

Существует два способа прохождения мёртвых положений: динамический и кинематический.

При динамическом методе на вал кривошипа одевается маховик.

Маховик – колесо со значительной массой, девяносто процентов которой сосредоточено в ободе этого колеса.

Таким образом, маховик является аккумулятором энергии, получаемой от механизма, когда положение звеньев представляет наилучшее для работы состояние. Поскольку масса маховика значительна, то при прохождении мёртвого положения кинетическая энергия маховика проворачивает кривошип. Дальше действует сила ползуна.

Кинематический способ используется в тех случаях, когда большие массы маховиков недопустимы. Этот способ заключается в том, что кривошипы нескольких одинаковых механизмов жёстко связаны между собой образуя коленчатый вал. У этих кривошипов общая ось вращения, но расположены они под углом друг к другу, чтобы при мёртвом положении одного механизма, другой имел более благоприятное положение, и проворачивал коленчатый вал остальных механизмов. В этом случае также могут быть использованы маховики, но они будут иметь очень незначительную массу.

На приведённой схеме первый и третий механизмы находятся в мёртвых положениях, а второй и четвёртый механизмы находятся в наилучших положениях.

Шарнирный четырёхзвенный механизм.

При ведущем кривошипе рабочим ведомым звеном является чаще всего коромысло . Чтобы найти зависимость угла поворота ведомого звена от ведущего аналитическим способом пользуются следующей формулой:

.