kursovoe_proektirovanie (514469), страница 12
Текст из файла (страница 12)
0<60'. Из соотношения (2.33) следует, что кулиса врмцается неравномерно. В связи с тем что угол перекрытия О может быть достаточно большим, кулисные механизмы используют в технологических машинах для уменьшения времени вспомогательного хода. Например, прн 9 = 60' коэффициент изменения средней угловой сжорости коромысла К;„= 2 и 2а = 2, а при 9= 20' К„= 1,25 и Л =5,76. Если выходное звено долхшо совершать поступательное движение, то кулисные механизмы используют в сочетании с коромыслово-полэувным или кулвсно-ползунным механизмами.
Подобные мехапвзмы помимо стовки имеют пать подвижных звеньев. Их часто называют шестизвенными с качающейся или врицшошейся кулисой. На рнс. 2.8 приведена расчетная схема для проектирования коромыслово-кулисного механизма, применяемого в гидро- вли пневмодввгателях с качающимся цвлиндром. Если заданы размеры звена 1 (длины 1, и 1„т), габариты и угол 1), между двумя крайнвми положениями АВ, и АВя звена 1, то при синтезе необходимо назначить коордднаты оси Р качания цилиндра.
Дополнительными условиями назначают: допускаемый угол давления 5 между штоком 2 н коромыслом 1 н минимальную относительную плану цилнвдра К„равную отношению длины пилвндра к хорде В,Вл. Длина рабочей части штока Н,= В,Вя1дь Исходных данных иедо- Ф статочво для получешш та Г единственного решешщ„ г~ Ось В качаном цилиндра к» 1 мохгег находиться в иеког торой области дозволенных решений (ОДР), для которой выполняются заданные ограничения. Две гранвцы этой области очерчиваются лучама (вли вх огибаюшей), проведенными из точек В под углами, относительно 0ЯР вектора еа скорости точки ! В прн изменении угла гр, а пределах от 0 до Р .
На рнс. 2.8 такимв граничными лучами оказались лучи ат В,В,е и ЗеВ'е. Граница минимального размера между осью Р, качания цилвндра н точкой В, является окружность с радиусом КгНв=Кз (В,Вл)()Ь (обычно Кз =1,2...1,3). Ось качания Р можно выбрать в любой точке ОДР. Если точку Р, выбрать в области ОДЕ иа прямой ВеВ„то измеиенве углов давленая между крайними положениями АВ, н АВ„коромысла 1 будет иезначитель- Для уменьшения межосевого расстояния АР между осями поворота звена 1 и цилиндра 3 увеличивают значение допускаемого угла давления. На рис. 2В приведена схема кулиево-ползуиного механизма со звеньями 3, 4, 5, получающего двюкенне от коромьюловокулисиого мехаиизыа пневмоцвлиндра со звеньями 1, 2, 3.
Подобный механизм используют для возаратно-поступательного движения ползуиа 5 с требуемым ходом Нг. В качестве исходных данных обычно назначают допускаемый угол (У давления, обеспечивающий надежную работу механизма. При взаимодействии звеньев 5 и 4 угол давления е достигает максимальной величины в крайннх положениях .Г и В" звена 3. Считая его в этих положениях равным ф ., мовжо определить смещение ее продольной оси звена 5 относительно оси С качания рычага 3: ее=0,5Нг(1а0,5Яз, или ее=0,5Н~~Гй и так как '53 2Г3оа' Длину звена СВ н угол уз назначают из коисгруктввных сообрюкений нли они должны быть заданы. Иногда з~)дают коэффициент 2з=Ме,=0,5...1,5 относительной длины коромысла СВ и коэффициент 4=(АЗ) ь/В'З"=1 2".1,3 относительной длины цилиндра.
Прн таких дополнительных условиях можно найти координаты оси А качания цилвндра 1. Хорда В,В" =2ВСз1п0,5)1з, влв (дв= атее яп у ~,. В положении В'проводят луч В"А под углом 6"„„к вектору скорости точки В, а положение точки А на этом луче находят путем засечкы дугой, центр которой находится а точке,Ф,, а ее радиус 1в,„= Л,1в в.. На рис. 2ЛО приведены тры схемы шестизвенных кулиевых механизмов, имеющих кривошип 1 и ползун 2 и отлычаюшвхся способом соедиаеаиа шатуна 4 с кулисой 3 и ползуыом 5. В механизме на рис. 2.10, б шатун 4 имеет дее вращательные пары, а в механизмах на рис. 2.10, а, в шатун 4 шарнирно соединен в первом случае с кулисой 3, а во втором случае с ползуыом 5 при фиксированном смещении оса С на длину ез. В качестве исходных данных в большиастве случаев принимают ход Нг ползуиа и коэффициент К.
изменения средней скороста ползуиа. Угол Вз = В качаыня кулисы определяют по соотношению (2.17) и далее находят необхолимую длныу кулисы 1, = 0,5Н~(з1п 0,5В. Для схемы на рыс. 2.10, в эта расчетная длина кулисы .РС' должна быть увеличеыа с учетоьг размеров шатуна 4 и ползуиа 5 (размер 1,). Длина 1в межосевого расстояыия А1) н длина кривошипа 1, связаны соотношением 2в = 1в1!в = 1/вш О 513з = 1(з1а 05В. Чем больше размер 1, при фиксироваыыом угле В, тем надежнее работает механизм.
Поэтому длину 1, назначают наибольшей, допускаемой смещением е направляющей ползуиа 5 относительно оси А вращеыая кривошвпа. Обычно вначале определяют высоту е стрелы сегмента СС" (рис. 2.10, В): а=1з П-сох 0,5В) — ы принимают располжение продольной оси ползуна 5 посредине высоты стрелы сегмента. В этом случае имеет место соотношение !в + е = 1 — 0,5а = О, 5!з (сох 0,5 В+ 1).
Назаачвв длину е, находят межосевое расстояние 1в и вычисляют длину 1, кривошыпа: 1~=1 8!по,5в. На рис. 2. 11 приведена схема шестизвенного механизма с кривошипом 1, ползуиом 2 ас вращающейся кулисой 3, к которой присоедниеыа шатуано-подлунная группа со звеньями 4 и 5. Крайние положения г и Р" ползун а 5 определяют его ход Ни Они расположены на прямой, проходящей через ось .Р вращения кулисы 3. При заданном коэффацвеите К. изменения средней скорости находят угол перекрытия В по соотношению (2.17). При заданной длвые 1, крввошипа 1 находят требуемое межосевое расстояыие 1е на стойке б нли, наоборот, при заданной длине 1е находят длину 1, крнвошипа." ' 1е = 1г аш 0,59, Длину 1„находят по заданному ходу Нг ползуна: 1гя=0,5Нв Длину! шатуна 4 назначают с учетом допускаемого угла давления меиду шатуном 4 и ползуном 5; 1~=1~4е1пР .=0,5Нр/ива С увеличением угла1У ~, габаритные размеры механизма уменьшаются, однако возрастают усилия в квнематическвх парах„увеличивается взнос злемевтов квиематическвх пар и уменьшаетса надевиость работы механизма.
Глава 3 ВИН ЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДвижЕНИЯ МЕХАНИЗМА З.Е ОСНОВНЫЕ НОНИТИЯ И ТЕРМИНЫ Основная система отсчета Охуз — та система, относительно которой определяется движение всех остальных систем отсчета, саюавных с подвюкными точками и звеньями механизма. Геометрический вектор — направленный отрезок в пространстве нли на плоскости, имеющий начальную точку (точку приложения вектора) н конечную точку.
Векторы могут быть связанными (начальная точка неизменно связана с рассматрвваемой системой отсчета), скользящими (прн переносе вдоль вектора и лежащие иа одной прямой) и саободнымн (при переменном переносе). Радиус-вектор точки — вектор от некоторой точки (начала), неизменно связанной с рассматриваемой системой отсчета, до движущейся точки. Вектор-функция скалярного аргумента — однозначное отображение вектора при каждом значении аргумента (например, времени). Естественные оси координат — прямоугольная система осей с началом в даюкущейся точке, направленных соответственно по касательной, главной нормали и бинормали к траектории этой точки.
Вски|ерная модель механизма — совокупность геометрических веаторов, соединяющих кинематические пары или точки звеньев между собой ва структурной (или кинематической) схеме механизма в такой последовательности, которая целесообразна для расчета кинематическвх параметров двюкения механизма с помощью аналитических зависвмостей. Векторы могут иметь постоянный и переменный модула.
Функиия пололсения механизма — функпнональная зависимость угловой (нли лнневной) координаты выходного звена от обобщенньп координат механвзма, иногда называется кинематической передаточной функцией нулевого порядки Кинематическая передаточная функлия скорости (линейной или угловой) — первая производнаа функции положения по обобщенной координате мехаввзма (аналог скорости точки, аналог угловой скорости звена, передаточное отношение): 67 Ф„=ар~да,; р„(с)=ф,др„~дЕ,; ф„=а„= мт,.
Кинематическая лередаточная функиия ускорения (линейного илн углового) — вторы производная функции положения по обобщенной координате механизма (аналог ускорения точки, аналог углового ускорения звена): сс У» ав Ф."=б*р4дй Ф. (1)=фс — „+ Ф, — „= ч."ф~+ т.фа. ае', 'а, Передаслочное отноисение — отношение скорости (угловой и лвнейной) одного звена к скорости (угловой н линейной) другого звена.
Обозначение: исз = сос/соа; изс = сох/сос1 иса = сосссо„; и)У'=(соа-аз,)1(соа — со,), гДе ввдекс «нэ означает непоДвижное или условно-иеподвизжое звено в механизмах с двума степенями свободы. Обычно и — водило в планетарном механизме. Кинемаслические характеристики движения точки: траектория точки — геометрическое место точец ее последовательность положений в пространстве с течением времеви относительно выбранной системы отсчета; график движения точки — кривая, изображающаа фующвю киото-либо элемента движения (коордвната, скорость, ускорение точки); скорость точки — быстрота взменения пути, проходимого точкой с течением времени, равная производной по времени от радиуса-вектора атой точки в рассматрвваемой системе отсчета; ускорение точки — быстрота изменеши скорости точки с течением времеви, равная производной по времени от скорости зтой точки в рассматриваемой системе отсчета.
Сложное движение точки или звена — двюкевиб точки нлн звена, исследуемое одновременно в основной и подвижной системах отсчета. Характеристики движения точки вли звена определяются по отношенвю к каждой нз систем и рассматриваются зависвмостн ме1клу зтими характериствкаьсн. Слособы задания 1'и изучения) движения точки': естеелменный, при котором задаются траектория и закон движения точил по траектории (алгебраическая скорость, касательваа и нормальная составляющие ускоренвя точки), его годограф, первая и втораа производные по времени); координатный, прн котором задаются координаты, составляюпсве скорости н ускорения в декартовых координатах. При взученви двнженвя в полярных координатах проекнии скоростей и ускорений называют соответственно радиальной в трансверсальной соса;псляюпсныи скоросси и,=д о„е тса илн ускорения а„=у-сфа, 'а =гф+2сф.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
