переміщення штовхача

Синтез кулачкового механізму

Дано:

S _max=50 мм=0,05 м

n_к =50 об/хв

α =30⁰

Триланковий механізм, що складається із кулачка, штовхача, стояка, та в якому є вища кінематична пара, називають кулачковим механізмом.

Основною перевагою кулачкових механізмів є їх кінематична універсальність, тобто можливість відтворення будь-якого наперед заданого закону руху штовхача внаслідок вибору відповідного профілю кулачка.

Основна задача синтезу кулачкових механізмів – побудування профілю кулачка за заданими законами руху початкової та веденої ланок. Одним з параметрів, що враховують при синтезі кулачкових механізмів, є кут тиску α, який суттєво впливає на роботу механізму. Кут тиску – це кут між напрямком нормалі до профілю кулачка в точці дотику із штовхачем та вектором швидкості штовхача.

Побудування кінематичних діаграм швидкості та

переміщення штовхача

Проектування кулачкового механізму починають з побудування кінематичних діаграм. В довільному масштабі креслимо задану діаграму прискорень штовхача і методом графічного інтегрування послідовно будуємо діаграми швидкостей і переміщень . Для цього вісь абсцис діаграми прискорень поділимо на 24 рівних частини. Через точки поділу 1, 2, …, 24 проводимо вертикальні лінії, які поділяють всю площу між кривою заданого графіка та віссю абсцис на ряд вертикальних смуг. Замінюємо кожну смугу (криволінійну трапецію) рівновеликим прямокутником із спільною основою на осі абсцис. Проектуємо висоти одержаних прямокутників на вісь ординат. Точки проекцій І, ІІ, ІІІ,… з’єднуємо з вибраним полюсом Р_а, взятим на відстані Н_а = мм на осі абсцис ліворуч від початку координат, променями (Р_а І), (Р_а ІІ),(Р_а ІІІ),…

Проводимо над діаграмою прискорень штовхача вісь абсцис майбутньої діаграми швидкостей, яку поділимо на такі ж 24 частини. З початку координат О паралельно до відрізка (Р_а І) проводимо промінь до перетину його в точці з ординатою, що відділяє першу вертикальну смугу від другої. З точки паралельно до відрізка (Р_а ІІ) проводимо промінь до перетину його з ординатою, яка відділяє другу смугу від третьої. Далі побудування проводимо аналогічно. Одержану ламану лінію замінюємо плавною кривою, яка і буде діаграмою швидкостей штовхача .

Графічно інтегруючи діаграму швидкостей, одержуємо діаграму переміщень штовхача . Полюс побудування Р_v вибираємо на осі абсцис діаграми швидкостей ліворуч від початку координат на відстані Н_v = мм.

Масштаби осі абсцис для всіх діаграм приймаємо однаковими. На осі абсцис відкладаємо час t одного повного оберту кулачка (φ =360⁰). Якщо кулачок обертається рівномірно (ω_к = const), то кути повороту кулачка пропорціональні до часу, за який проходить обертання. Тоді масштаб осі абсцис визначиться так:

с/мм.

Тут b – відрізок (мм), який відповідає часу одного повного оберту кулачка (b =240 мм);

- час одного повного оберту кулачка (с).

Визначення масштабів осей ординат діаграм прискорень, швидкостей і переміщень штовхача починаємо з масштабу . На діаграмі переміщень штовхача визначаємо найбільшу ординату y _max (мм), яка відповідає максимальному ходу штовхача S _max. Тоді

м/мм.

Визначимо інші масштаби:

м/с ^. мм;

м/с^2. мм.

Дата добавления: 2015-11-30