Синтез кулачкового механізму з роликовим штовхачем.

- хід штовхачаS= 40мм = 0,04м;

- найбільший кут тискуnmax= 20°;

- закон зміни прискорень штовхача – синусоїдальний;

- величина ексцентриситетуе= 0,02 м;

- фаза видалення штовхача Ф1 = 120 °;

- фаза верхнього вистою Ф2 = 20 °;

- фаза наближення штовхача Ф3 = 80 °;

- фаза нижнього вистою Ф4 = 140 °;

- Кутова швидкість кулачка w = 10 c -1.

Будуємо діаграми аналога прискорення, аналога швидкості та переміщення штовхача (рис.7.6). Методика їх побудови докладно викладена у [16].

Визначаємо мінімальний радіус кулачка так, щоб кут тиску не перевищував свого максимального допустимого значенняnmax.

Спільно, в одному масштабі, побудуємо діаграму та

виключивши параметрj, (рис.7.7) при цьому:

- по осіS відкладаємо переміщенняуi з діаграми;

- по осі відкладаємо відрізокzi

деY'i - ординатаi -ї точки на діаграмі ,(напрямок осі

ліворуч - праворуч відповідає обертанню кулачка за годинниковою стрілкою);

- з'єднуючи послідовно отримані точки, отримуємо діаграму

S® у вигляді замкнутої кривої;

- під кутомnmax= 20° до осіSпроводимо дві дотичні лінії до збудованої кривої;

- перетинаючи ці дві лінії обмежують область (заштрихована), де може розташовуватися центр обертання кулачка і при цьому буде виконуватися умоваn-3 = 14 мм,

-

на цій лінії в заштрихованій ділянці повинен розташовуватися центр обертання кулачка;

- мінімальний радіус кулачка, таким чином, дорівнюватиме величиніО1С0 з урахуванням масштабу

Будуємо профіль кулачка (рис.7.7):

-визначаємо масштаб побудови профілю кулачка

м/мм,

де -мінімальний радіус кулачка,

-Довжина відрізка, що зображує його на кресленні;

-з довільно обраної на кресленні точки Про проводимо коло радіусом = 115мм;

-на відстаніlе=е/Кl мм проводимо лінію переміщення штовхача, її перетин з колом визначає положення центруС0 ролика штовхача у положенні, що відповідає фазі нижнього вистою, а радіус-векторО1С0 збігається з початком фази Ф1

-з урахуванням масштабуКl визначаємо довжини відрізків, що зображують відповідні переміщенняSштовхача

- для побудови профілю кулачка використовуємо метод обігу руху: переміщуємо штовхач у бік протилежну напрямку обертання кулачка з урахуванням його переміщенняSi вздовж напрямної та кута повороту jI навколо центру обертання кулачка . Для цього відкладаємо відрізокС0Сi =Si і переносимо його радіусомОСi до перетину з лінією напрямку переміщення штовхача доi -му положенні;

-з'єднуючи отримані точкиС1 -С22 отримаємо теоретичний профіль кулачка;

-Визначається величина радіусаrp ролика штовхача з відомої умовиrp 0

- Довжина коромислаl= 0,1 м;

- закон зміни прискорення – косинусоїдальний;

- фаза видалення коромисла Ф1 = 100 °;

- фаза верхнього вистою Ф2 = 30 °;

- фаза наближення коромисла Ф3 = 120 °;

- фаза нижнього вистою Ф4 = 110 °;

- Кутова швидкість кулачка w = 20 с -1.

Будуємо діаграми (рис.7.8) аналога кутового прискорення, аналога кутовийшвидкості та кута повороту коромисла, використовуючи методику, викладену в [16].

. Визначаємо мінімальний радіус кулачка, виходячи з умови n (db/dj), виключивши параметрj (рис7.9).

деlO2C- довжина коромисла, О2С - довжина відповідного відрізка на кресленні:

- від радіуса-вектора О2С0 відкладаємо на кресленні сектор відповідно b 0 max = 30 °;

- ÈС0В є траєкторією руху осі обертання ролика коромисла;

- Визначаємо масштабКb = b 0 max / Уmax = 30 ° / 64 = 0,47 (град / мм);

- Визначаємо 1-е положення осі обертання ролика по кутуbi = Кb/Уi

деУi - ордината діаграмиb (j), що відповідає i-й точці,

bi - кут від радіусу-вектора О2С0;

- черезi - те положення осі обертання ролика проводимо радіальну пряму і відкладаємо відрізокzi (позитивне значенняУ'i відраховується в напрямку О2 при обертанні кулачка за годинниковою стрілкою):

деY'i - ординатаi -ї точки діаграми (db/dj) ® j;

- з'єднуючи послідовно отримані точки, отримуємо діаграмуb ® (db/dj) у вигляді замкнутої кривої;

- використовуючи те, що кут передачі gmin = 90° - nmax, у прикладі

gmin = 90 ° - 30 ° = 60 °, проводимо сімейство ліній під кутом gmin=60 ° для крайніх точок 4,5,6,18,19 і 20, які утворюють область (заштрихована) можливого розташування центру обертання кулачка при виконанні умови n 2 S / dj 2), виключивши параметрj (рис.7.11).

Для визначення положенняi- ї точки на діаграмі:

- по осіS відкладаємо відрізок, рівнийУi, який відповідає ординатіi -й точки графікаS(j) ;

- по осіd 2 S / dj 2 відкладаємо відрізокzi

деYi " - ордината i-ї точки графікаd 2 S / dj 2 (визначена при побудові діаграми якS"1i іS"3i);

- з'єднуючи послідовно отримані точки, будуємо діаграму

- під кутом 45° до осіSпроводимо лінію таким чином, щоб вона торкалася діаграми;

- на перетині прямої з віссюSотримаємо точкуК;

- збільшуючиС0Кна деяку величину (10-12мм), отримаємо точкуО1, відповідну центру обертання кулачка;

- величинаС0О1 дорівнює мінімальному радіусу кулачка

Будуємо профіль кулачка.

- Визначаємо масштаб побудови

деr0min - дійсна величина мінімального радіусу кулачка,

lrmin - величина відрізка, що його зображує;

- проводимо коло радіусомlrmin = 80 мм із центром у точціО1;

- через центрО1 проводимо коло, що дорівнює величині ексцентриситету в масштабіKl

- проводимо дотичну до кола радіусом1е,яка збігається з напрямком руху штовхача;

- під кутомg = 90°-n = 90 0 -20 0 = 70° проводимо дотичну до кола мінімального радіусу, яка визначає положення тарілки штовхача в положенні нижнього вистою;

- отримана від перетину цих ліній точкаС0 і визначатиме положення, а радіус-векторС0О1 є початок фазиФ1;

- проводимо коло радіусомС0О1 і ділимо її на 36 частин, починаючи від точкиС0 у бік, протилежний напрямку обертання кулачка;

- через отримані точки проводимо дотичні докола радіусае, які збігаються з віссю штовхача у відповідних положеннях;

для визначення положення точки Сi-му положенні необхідно

визначити переміщення штовхача

деYi - ордината відповідної точки графікаS(j) ;

- відкладаємо від точкиС0 у відповідному положенні величинуSi і через отриману точкуCi проводимо під кутомg = 70° лінію, що визначає положення площини тарілки вi -му положенні;

- Провівши побудови для всіх положень штовхача в оберненому русі, отримаємо сімейство прямих ліній;

- замкнута крива, що стосується цих прямих, є профілем кулачка з плоским штовхачем.

Розроблені в академії алгоритми та програми дозволяють зробити розрахунок аналогів прискорення, аналогів швидкості, переміщення вихідної ланки, мінімального радіуса кулачка, радіуса-вектора точок теоретичного та практичного профілю кулачка, радіуса ролика та кутів тиску на ЕОМ. Алгоритми аналітичного методу проектування кулачкових механізмів із дисковим кулачком із застосуванням ЕОМ викладені в [16].

Питання для самоконтролю:

1. Як знаходиться мінімальний радіус кулачка механізму з роликовим штовхачем?

2. Як знаходиться мінімальний радіус кулачка механізму з плоским штовхачем?

3. Як знаходиться мінімальний радіус кулачка механізму з коромислом?

4. Як враховується ексцентриситет щодо мінімального радіуса кулачка?

5. Який метод використовується при графічному визначенні форми профілю та розмірів кулачка?

6. Який рух здійснює штовхач у зверненому механізмі?

7. Чи змінюється кут тиску під час роботикулачкового механізму з плоским штовхачем?

8. Як визначити мінімальний радіус кривизни кулачка?

9. Чим відрізняються теоретичний та практичний профілі кулачка?

10. Що є умовою опуклості профілю кулачка?

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком:

Вимкніть adBlock! і оновіть сторінку (F5)дуже потрібно

---