Направляющие механизмы

Этим именем называются механизмы, в которых, при движении одной точки по окружности или по дуге окружности, некоторая другая точка движется по прямой. Задача об изыскании Н. Механизмов была установлена Ваттом, который, усовершенствуя паровую машину, встретился с необходимостью передать прямолинейное движение головки поршневого штока концу коромысла, который движется по дуге окружности. В настоящее время паровые машины устраиваются без коромысла. Головка поршневого штока удерживается на прямой линии салазками, и это прямолинейное движение преобразуется во вращательное движение махового колеса просто шатуном. Тем не менее продолжавшаяся почти в течение века погоня за изобретением наиболее совершенного Н. Механизма имела громадное значение в истории развития теории механизмов.

Исследования, сделанные в этом направлении, внесли яркий свет в понимание законов передачи движения. Н. Механизмы подразделяются на точные и приближенные. Точные должны, теоретически говоря, вести точку строго прямолинейно.В настоящее время известны следующие точные Н. Механизмы, в которых неподвижные шарниры обозначены точками, обведенными окружностями:1) антипараллелограмм Гарта (фиг. 1) преобразует движение точки M по окружности в движение точки G по прямой.Фиг. 1.В нем AB=CD. BC=AD. SP=SO, стержни, изображенные толстыми линиями, соединены между собой в указанных крупными точками местах шарнирами. Шарниры O, S, H неподвижны. Длина кривошипа НМ и шатуна MA произвольна, лишь бы при вращении стержня HM точка A колебалась по дуге описанной из O радиусом OA.

Положения точек P и G определяются как пересечения стержней AD и BC с прямой OG, проведенной параллельно BD из произвольно взятой на AB точки O. Этот механизм видоизменен много в следующий (фиг. 2), к которому можно присоединить также шатун и кривошип, не изображенные на фиг. 2.Фиг. 2.Здесь движение точки G не заслоняется частями механизма.2) Прямило Гарта (фиг. 3). В нем точка P ходит по прямой AP, точка Q по прямой AQ. Любая точка стержня BC или его продолжения может быть соединена с шатуном, соединенным с вращающимся кривошипом, которые и не изображены.Фиг. 3.Должны быть соблюдены равенства AD=DP. AH=HE. EC=CP. DQ=DP и условие АН.