Инверсоры Харта

Плоские прямолинейные механизмы

Анимация антипараллелограмма Харта, или первого инверсора.
Размеры ссылки:

  Кривошип и фиксированный: a

  Коромысло: b (закреплено в средней точке)

  Муфта: c (соединение в средней точке)

${\displaystyle {\begin{aligned}b&<c\\[4pt]2a&<{\tfrac {1}{2}}b+{\tfrac {1}{2}}c\\[2pt]{\tfrac {1}{2}}c&<{\tfrac {1}{2}}b+2a\end{aligned}}}$

Инверсоры Харта — это два плоских механизма, которые обеспечивают идеальное прямолинейное движение , используя только вращательные соединения. ^[1] Они были изобретены и опубликованы Гарри Хартом в 1874–1875 годах. ^{[1] [2]}

Первый инверсор Харта

Первый инверсор Харта, также известный как W-рама Харта , основан на антипараллелограмме . Добавление неподвижных точек и приводного рычага делает его 6-звенным рычажным механизмом. Его можно использовать для преобразования вращательного движения в идеальную прямую линию, фиксируя точку на одном коротком звене и перемещая точку на другом звене по дуге окружности. ^{[1] [3]}

Прямолинейные стержневые и квадрупланарные инверторы

Анимация для получения квадрупланарного инвертора из первого инвертора Харта.

Первый инверсор Харта демонстрируется как шестизвенная связь с единственной точкой, которая движется по прямой линии. Его можно модифицировать в восьмизвенную связь с стержнем, который движется прямолинейно, взяв землю и вход (показаны голубым в анимации) и добавив их к исходному выходу.

Дальнейшее обобщение Джеймса Джозефа Сильвестра и Альфреда Кемпе расширяет это так, что вместо стержней можно использовать пары пластин с аналогичными размерами.

Второй инверсор Харта

Анимация А-образной рамы Харта, или второго инвертора.
Размеры ссылки: ^{[Примечание 1]}

  Двойной рокер: 3 а + а (расстояние между якорями: 2 б )

  Муфта: б

  Совет А: 2 а

Второй инверсор Харта, также известный как А-рама Харта , менее гибок в своих размерах, ^{[Примечание 1],} но имеет полезное свойство, что движение перпендикулярно делит пополам фиксированные базовые точки. Он имеет форму заглавной буквы А – сложенные трапеция и треугольник. Это также 6-стержневой шарнир.

Геометрическая конструкция А-образного инвертора

Примеры размеров

Это примеры размеров, которые вы видите на анимации справа.

• 
  • Первый инверсор Харта:
  • АБ = Бг = 2
  • CE = FD = 6
  • СА = АЕ = 3
  • КД = ЭФ = 12
  • Cp = pD = Eg = gF = 6
• 
  • Второй инверсор Харта:
  • АВ = АС = ВD = 4
  • CE = ED = 2
  • Аф = Бг = 3
  • фС = гД = 1
  • фг = 2

Смотрите также

• Сцепление (механическое)
• Квадрупланарный инверсор , обобщение первого инверсора Харта
• Прямолинейный механизм

Примечания

1. Текущая документированная связь между размерами ссылок все еще в значительной степени неполна. Для обобщения обратитесь к следующему апплету GeoGebra : [Открыть апплет]

Ссылки

1. "Истинные прямолинейные рычажные передачи, имеющие прямолинейный поступательный стержень" (PDF) .
2. Чеккарелли, Марко (23 ноября 2007 г.). Международный симпозиум по истории машин и механизмов. ISBN 9781402022043.
3. "Инвертор Хартса (Имеет перетаскиваемую анимацию)".

Внешние ссылки

• bham.ac.uk – А-образная рама Харта (перетаскиваемая анимация) 6-звенная связь ^{[ мертвая ссылка ]}