張會(huì)強(qiáng)

（石家莊市自動(dòng)化研究所，石家莊 050026）

1 引言

在GJC 系列鋼筋定長(zhǎng)剪切機(jī)中，為保證鋼筋在正常的導(dǎo)軌中送料，采用了導(dǎo)直槽方式的平行四邊形機(jī)構(gòu)，在鋼筋落料時(shí)擺臂同步運(yùn)動(dòng)，打開活動(dòng)導(dǎo)直槽使鋼筋落料。考慮到工藝、加工、定長(zhǎng)等問題，每米導(dǎo)直槽作為一個(gè)整體的平行四邊形機(jī)構(gòu)，根據(jù)鋼筋定長(zhǎng)的長(zhǎng)度增加導(dǎo)直槽，然后剛性連接在一起。

2 存在的問題

圖1

圖2 1m 導(dǎo)直槽平行四邊形機(jī)構(gòu)

由圖1 導(dǎo)直槽的安裝方式可知，固定導(dǎo)直槽通過固定支座與機(jī)架相連，活動(dòng)導(dǎo)直槽通過兩個(gè)擺臂與固定導(dǎo)直槽連接，構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。根據(jù)每米一對(duì)導(dǎo)直槽安裝方式，其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖見圖2。圖2 四邊形機(jī)構(gòu)共有3個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（即活動(dòng)導(dǎo)直槽3、兩個(gè)擺臂2、4）及4個(gè)低副（即轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B、C、D），于是可求得此機(jī)構(gòu)的自由度為F=3n-2（pL+pH）=3×3-（2×4）=1，當(dāng)增加1m導(dǎo)直槽時(shí)，固定導(dǎo)直槽通過固定支座剛性地連接為一體成為機(jī)架的一部分，其活動(dòng)導(dǎo)直槽通過大連接板和小連接板剛性地連接為一體，成為一個(gè)活動(dòng)構(gòu)件。2m 活動(dòng)導(dǎo)直槽見其運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖3。

圖3 2m 導(dǎo)直槽平行四邊形機(jī)構(gòu)

圖3 機(jī)構(gòu)共有5個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（即活動(dòng)導(dǎo)直槽3、4個(gè)擺臂2、4、5、6）及8個(gè)低副（即轉(zhuǎn)動(dòng)副A、B、C、D、E、F、G、H），于是可求得此機(jī)構(gòu)的自由為F=3n-2（pL+pH）=3×5-（2×8）=-1，在此機(jī)構(gòu)中，我們引入1m 導(dǎo)直槽，增加了2個(gè)活動(dòng)擺臂和4個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)低副，即增加了2個(gè)虛約束，由于虛約束增多，為加工和安裝調(diào)試等工作增添了很大難度，例如：若1m 活動(dòng)導(dǎo)直槽中安裝擺臂的孔打偏0.1mm，將使活動(dòng)導(dǎo)直槽與固定導(dǎo)直槽不能很好地閉合，成為雙曲柄機(jī)構(gòu)，原認(rèn)為是虛約束的約束，就變?yōu)閷?shí)際有效的約束，使機(jī)構(gòu)產(chǎn)生干涉。最后產(chǎn)生的后果將直接影響到2m、3m 等后面導(dǎo)直槽的閉合，導(dǎo)致鋼筋在軌道中跑出來。

3 解決對(duì)策

經(jīng)分析研究，我們將擺臂心軸做成了偏心軸，如見圖4。雖然偏心軸與導(dǎo)直槽連接處構(gòu)成了轉(zhuǎn)動(dòng)副，但通過螺母與其壓緊后連接相對(duì)于上部的軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)副相比，可以看成偏心軸與導(dǎo)直槽是固定連接的，真正的轉(zhuǎn)動(dòng)副是軸承處的轉(zhuǎn)動(dòng)副，這樣雖然增加了偏心軸，但實(shí)際應(yīng)用中，偏心軸只是起到偏移軸心的作用。通過調(diào)節(jié)每1m中擺臂的偏心軸來調(diào)整其偏心，可消除由于加工誤差和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝誤差等外來因素的影響，使每米導(dǎo)直槽機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)成為“嚴(yán)格”的平行四邊形機(jī)構(gòu)。當(dāng)所有的導(dǎo)直槽剛性連接后，雖然增加了很多的虛約束，但對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)并不產(chǎn)生干涉。

圖4 擺臂安裝圖

4 結(jié)語(yǔ)

這種具有偏心軸結(jié)構(gòu)的平行四邊形機(jī)構(gòu)多年來在GJC 鋼筋定長(zhǎng)剪切機(jī)生產(chǎn)中得到很好的應(yīng)用。在實(shí)際安裝現(xiàn)場(chǎng)中也收到了良好的效果。