Что такое мальтийский механизм

МАЛЬТИ́ЙСКИЙ МЕХАНИ́ЗМ

Том 18. Москва, 2011, стр. 699

Скопировать библиографическую ссылку:

МАЛЬТИ́ЙСКИЙ МЕХАНИ́ЗМ (маль­тий­ский крест; от сход­ст­ва ве­до­мо­го дис­ка с маль­тий­ским кре­стом – эмб­ле­мой ду­хов­но-ры­цар­ско­го Маль­тий­ско­го ор­де­на), ме­ха­низм для пре­об­ра­зо­ва­ния не­пре­рыв­но­го вра­ще­ния в пре­ры­ви­стое. М. м. бы­ва­ют с внеш­ним и внутр. за­це­п­ле­ни­ем. Со­сто­ит из ве­ду­ще­го дис­ка с экс­цен­трич­но рас­по­ло­жен­ным сталь­ным паль­цем или ро­ли­ком (т. е. кри­во­ши­па) и ве­до­мо­го дис­ка (кре­ста), ко­то­рый пред­став­ля­ет со­бой пла­сти­ну с неск. про­ре­зя­ми (обыч­но 3–12). При вра­ще­нии ве­ду­ще­го дис­ка па­лец в точ­ке A (рис.) вхо­дит в про­резь (паз) кре­ста и, сколь­зя в ней, по­во­ра­чи­ва­ет его на за­дан­ный угол (1/ n часть обо­ро­та, где n – чис­ло про­ре­зей). По­сле вы­хо­да паль­ца из па­за (в точ­ке B ) крест ос­та­ёт­ся не­под­виж­ным до тех пор, по­ка па­лец, про­дол­жая своё дви­же­ние, не пе­ре­мес­тит­ся и не вой­дёт в сле­дую­щую про­резь кре­ста и т. д. М. м. с внутр. за­це­п­ле­ни­ем от­ли­ча­ют­ся боль­шей плав­но­стью по­во­ро­та кре­ста и име­ют мень­шие га­ба­ри­ты. М. м. при­ме­ня­ют в ша­гаю­щих кон­вей­е­рах, ме­тал­ло­об­ра­ба­ты­ваю­щих стан­ках и мно­го­по­зи­ци­он­ных ма­ши­нах-ав­то­ма­тах, ки­но­про­ек­ци­он­ных ап­па­ра­тах (для т. н. клас­сич. ки­но­про­ек­ции) и др. Раз­но­вид­ность М. м. ис­поль­зу­ет­ся в не­ко­то­рых ме­ха­нич. ча­сах для пре­дот­вра­ще­ния пе­ре­за­во­да пру­жи­ны (впер­вые с этой це­лью был ус­та­нов­лен в швей­цар­ских ча­сах, от­сю­да англ. назв. М. м. – Geneva drive).

Источник

Мальтийский механизм

Мальтийский механизм — механизм прерывистого движения, преобразующий равномерное вращательное движение в прерывистое вращательное движение.

Мальтийские механизмы бывают с внешним и внутренним зацеплением, и как правило с числом пазов от 3 до 12.

Основное применение механизм получил в кинопроекторах в качестве скачкового механизма для прерывистого перемещения киноплёнки на шаг кадра. Механизм преобразует равномерное вращение ведущего вала в скачкообразное вращение ведомого, на котором закреплен скачковый барабан, непосредственно осуществляющий прерывистое перемещение киноплёнки. Мальтийский механизм имеет намного большие габариты и массу, нежели грейферные скачковые механизмы. Однако, по сравнению с ними обеспечивает меньшее и более равномерное воздействие на перфорацию киноплёнки при более высоком КПД. Благодаря меньшей нагрузке на перфорацию и, как следствие, меньшему износу фильмокопии по сравнению с грейфером, мальтийский механизм применяется в большинстве кинопроекторов, рассчитанных на киноплёнку 35-мм и 70-мм.

Содержание

Рабочий угол

Количество лопастей

В подавляющем большинстве [2] кинопроекторов применяется мальтийский механизм с четырёхлопастным крестом. Это обусловлено максимальным КПД при относительно низких ускорениях ведомого звена, важных с точки зрения износа перфорации. Четырёхлопастный мальтийский механизм обладает рабочим углом 90° — минимальным из всех возможных, не считая трёхлопастного, рабочий угол которого 60°. Но трёхлопастный крест развивает недопустимо высокие ускорения при транспортировке киноплёнки, делающие его непригодным в кинотехнике. Мальтийские механизмы с бо́льшим количеством лопастей имеют более низкий КПД, обладая большим рабочим углом. В кинопроекторах, оснащенных двухлопастным обтюратором с одной холостой лопастью от КПД скачкового механизма зависит полезный световой поток, попадающий на экран, поэтому четырёхлопастной мальтийский крест — наилучший компромисс. Работающий обтюратор такого кинопроектора уменьшает световой поток всего вдвое, имея коэффициент обтюрации 0,5.

Применение

Более низкая, чем у грейферного механизма, точность перемещения кинопленки, не позволяет применять мальтийский механизм в киносъемочной и кинокопировальной аппаратуре, в которой кинопленка проходит только один раз и ее износ грейфером остается в допустимых пределах. В кинокопировальной аппаратуре мальтийский механизм применяется для перемещения светового паспорта. Механизм используется также в системах смены пера для графопостроителей, дискретизаторах и т. п. Применяются мальтийские механизмы и в поворотных столах агрегатных станков.

Большинство мальтийских крестов, применяемых в технике, имеют радиальные пазы, что исключает явление удара при входе пальца. Такие кресты считаются «нормальными», в отличие от крестов со смещенным пазом, ось которого не проходит через центр вращения. При работе механизма с «ненормальными» крестами возникают большие ускорения, приводящие к быстрому износу пальца.

Название

Разновидность механизма с одной закрытой щелью применялась в швейцарских часах для предотвращения перезавода (отсюда английское Geneva drive).

Русское «мальтийский механизм» — от внешнего сходства ведомого звена устройства с мальтийским крестом.

Литература

Примечания

Полезное

Смотреть что такое «Мальтийский механизм» в других словарях:

Мальтийский механизм — мальтийский крест, устройство для преобразования непрерывного вращения в прерывистое. М. м. одна из составных частей механических систем станков автоматов, кинопроекционных аппаратов и установок, в которых необходимы периодические… … Большая советская энциклопедия

МАЛЬТИЙСКИЙ МЕХАНИЗМ — (мальтийский крест) механизм для передачи обычно безударного прерывистого поворота ведомого звена с прорезями в виде креста при постоянном вращении ведущего звена (см.), пальцы (цевки) которого последовательно входят в прорези ведомого звена и… … Большая политехническая энциклопедия

МАЛЬТИЙСКИЙ МЕХАНИЗМ — механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое одного направления. Пальцы (цевки) ведущего звена мальтийского механизма последовательно входят в прорези ведомого звена и периодически поворачивают его на определенный … Большой Энциклопедический словарь

МАЛЬТИЙСКИЙ МЕХАНИЗМ — Механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое одного направления. Пальцы (цевки) ведущего звена мальтийского механизма последовательно входят в прорези ведомого звена и периодически поворачивают его на определенный … Металлургический словарь

мальтийский механизм — Механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое одного направления. Пальцы (цевки) ведущего звена мальтийского механизма последовательно входят в прорези ведомого звена и периодически поворачивают его на определенный … Справочник технического переводчика

мальтийский механизм — (мальтийский крест), механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое, совершаемое в одном направлении. Отличается сравнительно небольшими размерами, обеспечивает плавную передачу движения. Применяется в машинах… … Энциклопедия техники

мальтийский механизм — механизм для преобразования непрерывного вращательного движения в прерывистое одного направления. Пальцы (цевки) ведущего звена Мальтийского механизма последовательно входят в прорези ведомого звена и периодически поворачивают его на определенный … Энциклопедический словарь

мальтийский механизм — geneva mechanism Механизм, включающий кривошип, палец которого прерывисто сцепляется с пазом на выходном звене. Шифр IFToMM: 1.3.46 Раздел: СТРУКТУРА МЕХАНИЗМОВ … Теория механизмов и машин

Мальтийский крест — (орден) Мальтийский крест (символ) Мальтийский крест (техника) механизм прерывистого движения. Мальтийский крест (растение) Lychnis chalcedonica … Википедия

Источник

Мальтийский механизм

За длительный период развития промышленности было создано довольно большое количество различных конструкций, которые предназначены для перераспределения и передачи усилия. Довольно необычным вариантом исполнения можно назвать мальтийский механизм. Он предназначен для обеспечения прерывистого вращательного движения. Рассмотрим все его подробности, область применения и многие другие моменты.

Принцип действия

В некоторых случаях нужно преобразовывать постоянное вращение в прерывистое. Для этого применяется мальтийский механизм, который сегодня получил весьма широкое распространение. Ключевыми особенностями назовем следующие моменты:

Мальтийский механизм характеризуется тем, что имеет большие размеры в сравнении со многими другими. При этом высокий КПД совместим с равномерной работой.

Ключевыми моментами этого привода можно назвать следующее:

В целом можно сказать, что принцип работы устройства позволяет его устанавливать в качестве привода самого различного оборудования.

При этом встречаются и модификации, которые также подгоняются под определенные условия эксплуатации.

Структурный анализ механизма

Сегодня в интернете можно встретить чертеж мальтийского механизма, который может применяться изготовления конструкции своими руками. Ключевыми особенностями назовем:

Простейший вариант исполнения представлен двумя подвижными звеньями и тремя кинематическими парами. За счет этого обеспечивается равномерность движения. При проектировании приходится проводить достаточно сложно расчеты, которые под силу исключительно профессиональному инженеру.

Кинематика мальтийского механизма

Прежде чем проводить расчеты следует уделить внимание кинематическим особенностям устройства. В качестве основы применяется треугольник с несколькими вершинами, а также цевки, которая формируется при входе в паз и выходе из него. Используя кинематику можно провести следующие расчеты:

При анализе вращения диска уделяется внимание теореме сложения скоростей и ускорения центра цевки при вращении с равномерной скоростью. Алгоритм расчетов предусматривает применение специальных таблиц.

Как рассчитать самостоятельно?

Самостоятельно провести расчет мальтийского механизма можно после подробного изучения геометрических параметров устройства. Алгоритм проводимых действий выглядит следующим образом:

После получения всей требуемой информации можно провести создание графика зависимости. Он требуется для определения того, насколько проведенные расчеты были правильными. Только после этого можно приступать к непосредственному созданию мальтийского механизма.

Провести рассматриваемые расчеты достаточно сложно, так как они позволяют точно расположить все элементы относительно друг друга.

Если цевка будет смещена от требуемого места всего на несколько долей миллиметра, то может возникнуть биение и другие проблемы.

Область применения

Несмотря в высокой потребности устройства, которое предназначено для преобразования постоянного вращения в прерывистое, применение мальтийского механизма не столь обширно. Это можно связать прежде всего с относительно низкой точностью. Это определяет следующее:

Не стоит забывать о том, что при ускорении вращения барабана есть вероятность износа пальца. Именно поэтому нужно проводить периодическое обслуживание для продления срока службы.

В заключение отметим, что проще приобрести уже готовый вариант исполнения мальтийского механизма. Это связано со сложностями проведения расчетов и непосредственного производства. Стоимость подобного продукта относительно невысокая, интеграция может проводится самым различным образом.

Источник

Мальтийский механизм

Механизм – мальтийский крест

В § 52 3 нами были рассмотрены схемы механизмов мальтийских крестов и некоторые вопросы их кинематики. Мальтийские механизмы широко применяются в машинах-автоматах и приборах, когда необходимо воспроизведение движения, постоянного по направлению, но с периодической остановкой ведомого звена. Обычно при этом задается отношение k времени гд движения ведомого звена к времени tn его покоя, называемое коэффициентом времени работы механизма.

Коэффициент ускоренности ( д, является основной характеристикой механизма мальтийского креста в том случае, когда прорези на кресте расположены равномерно.

На рис. 209 приведены кривые fiKcuKtf и екек ( 0 для кулисного механизма, соответствующие механизмам мальтийского креста внешнего и внутреннего зацеплений в предположении, что сов const. Первому соответствует участок АВ диаграммы, а второму-участки С А и BD. Анализ кривых показывает, что сйк достигает максимальных значений в середине интервалов перемещений.

Виды планетарных редукторов

Первый вариант исполнения намного проще, характеризуется меньшими размерами и обеспечивает более широкие возможности по передаче крутящего момента. Создание нескольких ступеней определяет существенное увеличение размеров конструкции, а диапазон передаточных чисел уменьшается.

По показателю сложности планетарного редуктора выделяют два основных типа:

В зависимости от формы корпуса и применяемым внутри элементам выделяют следующие типы:

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами.

Количество лопастей

Мальтийский крест кинопроектора 23КПК

В подавляющем большинстве кинопроекторов применяется мальтийский механизм с четырёхлопастным крестом. Это обусловлено максимальным КПД при относительно низких ускорениях ведомого звена, важных с точки зрения износа перфорации. Четырёхлопастный мальтийский механизм обладает рабочим углом 90° — минимальным из всех возможных, не считая трёхлопастного, рабочий угол которого 60°. Но трёхлопастный крест развивает недопустимо высокие ускорения при транспортировке киноплёнки, делающие его непригодным в кинотехнике. Мальтийские механизмы с бо́льшим количеством лопастей имеют более низкий КПД, обладая большим рабочим углом. В кинопроекторах, оснащённых двухлопастным обтюратором с одной холостой лопастью от КПД скачкового механизма зависит полезный световой поток, попадающий на экран, поэтому четырёхлопастный мальтийский крест — наилучший компромисс. Работающий обтюратор такого кинопроектора уменьшает световой поток всего вдвое, имея коэффициент обтюрации 0,5.

Количество лопастей

Мальтийский крест кинопроектора 23КПК

В подавляющем большинстве кинопроекторов применяется мальтийский механизм с четырёхлопастным крестом. Это обусловлено максимальным КПД при относительно низких ускорениях ведомого звена, важных с точки зрения износа перфорации. Четырёхлопастный мальтийский механизм обладает рабочим углом 90° — минимальным из всех возможных, не считая трёхлопастного, рабочий угол которого 60°. Но трёхлопастный крест развивает недопустимо высокие ускорения при транспортировке киноплёнки, делающие его непригодным в кинотехнике. Мальтийские механизмы с бо́льшим количеством лопастей имеют более низкий КПД, обладая большим рабочим углом. В кинопроекторах, оснащённых двухлопастным обтюратором с одной холостой лопастью от КПД скачкового механизма зависит полезный световой поток, попадающий на экран, поэтому четырёхлопастный мальтийский крест — наилучший компромисс. Работающий обтюратор такого кинопроектора уменьшает световой поток всего вдвое, имея коэффициент обтюрации 0,5.

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:

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:

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.

Классификация рычажных механизмов

Все рычажные механизмы классифицируются по достаточно большому количеству различных признаков. При этом общими свойствами можно назвать высокий показатель КПД и повышенную нагрузочную способность, простоту функционирования. Простейшие рычажные механизмы встречаются в самых различных областях промышленности. Основная классификация проводится по принципу действия:

Приведенные примеры могут устанавливаться для достижения самых различных целей.

Большое распространение получил коленно-рычажный механизм по причине простоты конструкции и длительного эксплуатационного срока.

Количество лопастей

Мальтийский крест кинопроектора 23КПК

В подавляющем большинстве кинопроекторов применяется мальтийский механизм с четырёхлопастным крестом. Это обусловлено максимальным КПД при относительно низких ускорениях ведомого звена, важных с точки зрения износа перфорации. Четырёхлопастный мальтийский механизм обладает рабочим углом 90° — минимальным из всех возможных, не считая трёхлопастного, рабочий угол которого 60°. Но трёхлопастный крест развивает недопустимо высокие ускорения при транспортировке киноплёнки, делающие его непригодным в кинотехнике. Мальтийские механизмы с бо́льшим количеством лопастей имеют более низкий КПД, обладая большим рабочим углом. В кинопроекторах, оснащённых двухлопастным обтюратором с одной холостой лопастью от КПД скачкового механизма зависит полезный световой поток, попадающий на экран, поэтому четырёхлопастный мальтийский крест — наилучший компромисс. Работающий обтюратор такого кинопроектора уменьшает световой поток всего вдвое, имея коэффициент обтюрации 0,5.

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:

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.

Проскок положения максимума

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

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:

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.

Рабочий угол

Одной из главных характеристик мальтийского механизма (как и других разновидностей скачковых механизмов) является рабочий угол. Это величина, характеризующая угол поворота ведущего вала, за который происходит перемещение ведомого (киноплёнки). Считая, что полный цикл работы механизма проходит за поворот вала на 360°, можно вычислить угол, при котором киноплёнка остаётся неподвижной. У мальтийского механизма с четырёхлопастным крестом рабочий угол составляет 90°, что означает угол покоя в 270°. Это соответствует КПД в 75 %. Таким образом, чем меньше рабочий угол, тем выше КПД. Для повышения КПД в некоторых кинопроекторах применяются мальтийские механизмы с ускорителями. Такие механизмы называются кулисно-мальтийскими и их действие основано на неравномерной угловой скорости ведущего вала, за счёт которой время перемещения киноплёнки уменьшается по отношению к полному циклу.

Принципы работы планетарных коробок передач

Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

Структурный анализ механизма

Сегодня в интернете можно встретить чертеж мальтийского механизма, который может применяться изготовления конструкции своими руками. Ключевыми особенностями назовем:

Простейший вариант исполнения представлен двумя подвижными звеньями и тремя кинематическими парами. За счет этого обеспечивается равномерность движения. При проектировании приходится проводить достаточно сложно расчеты, которые под силу исключительно профессиональному инженеру.

Особенности работы двунаправленных механизмов

Многие храповые механизмы характеризуются тем, что вращение колеса или рейки проводится только в одном направлении. Также стали производить варианты исполнения, которые могут вращаться в обоих направлениях. Ключевыми моментами можно назвать следующее:

Область применения подобного элемента сегодня получил весьма широкое распространение

При его изготовлении могут применяться самые различные материалы, в большинстве случаев уделяется внимание вариантам исполнения с повышенной коррозионной стойкостью

Кулачковые механизмы

Устройства применяются при необходимости преобразования вращения ведущего вала в линейное перемещение небольшой амплитуды. Основные элементы механизма следующие:

Фасонный диск (он называется также кулачком) – это активный элемент кинематической пары. Исполнительным элементом служит толкатель. Иногда движение передается через качающиеся на параллельном валу коромысло.

Одним из основных параметров у механизмов с толкателем является эксцентриситет — ось толкателя смещается относительно оси кулачка.

Принцип работы кулачкового механизма прост:

при вращении кулачка в плоскости толкателя он поворачивается своим сечением с большим радиусом, оказывая давление на толкатель и вынуждая его к линейному движению. Это перемещение происходит до тех пор, пока не будет достигнута вершина кулачка. После его прохождения давление на шток начинает ослабевать вплоть до достижения минимального радиуса диска. Шток возвращается обратно под действием пружины. Цикл повторяется.

Особенностью кулачковой пары является ее необратимость. Кривошипный механизм может преобразовывать движение в обе стороны. Так, в бензиновом или дизельном двигателе во время рабочего хода продольный ход поршня преобразуется во вращение коленвала. Во время такта выпуска накопленная инерция вращения маховика вращает коленвал, и кривошипный механизм превращает его в обратный ход поршня, вытесняющего остатки продуктов сгорания рабочей смеси из цилиндра.

Кулачковая пара такой обратимости не имеет, поскольку отсутствует жесткая связь между элементами. Толкатель совершает обратное перемещение под действием возвратной пружины.

Самым широко распространенным примером кулачкового механизма служит распределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания. Кулачки распредвала напрямую или через коромысла открывают в определенном порядке клапаны цилиндров. Закрываются они возвратными пружинами.

Чтобы спроектировать действующее устройство, необходимо провести ряд расчетов, для синтеза кулачкового механизма построить передаточную диаграмму.

Кинематика мальтийского механизма

Прежде чем проводить расчеты следует уделить внимание кинематическим особенностям устройства. В качестве основы применяется треугольник с несколькими вершинами, а также цевки, которая формируется при входе в паз и выходе из него

Используя кинематику можно провести следующие расчеты:

Найти углы поворота на первой и второй фазе.
Углы и стороны треугольника также считаются важной информацией.
Угловую скорость и угловое ускорение.

При анализе вращения диска уделяется внимание теореме сложения скоростей и ускорения центра цевки при вращении с равномерной скоростью. Алгоритм расчетов предусматривает применение специальных таблиц

Источник