123355 (689443), страница 3
Текст из файла (страница 3)
За половину оборота главного вала, что соответствует углу оборота диска 6,43°, центр ролика А должен переместится по окружности радиуса R1. Игла в течении данного промежутка времени находится в материале, планка с изделием не перемещается. Из точки О2' делаем засечку радиусом О2А на окружности радиуса R1 и определяем точку А1'. Данная точка находится на пересечении окружности радиуса R1, и линии, соединяющей центр О1, с точкой выхода иглы из 1-го прокола (270°). Траектория движения центра ролика равна дуге А1А1'.
Графическое построение практического профиля производится путем нанесения множества окружностей, описанных радиусом ролика из центров, расположенных на теоретическом профиле с интервалом 1,5-2,0 мм.
Практический профиль представляет собой паз, стенки которого образуются касательными к окружностям.
Построение линии перехода ролика толкателя О2А с одного уровня (окружности) на другой исходя из требований динамики.
Синусоидальный закон перемещения ролика толкателя имеет вид:
S=Smax/2π (2πt/T–sin2πt/T) (3.2)
где S- перемещение ролика, м;
Т- время перемещения центра ролика при переходе с одной окружности на другую, с;
t- текущее время перемещения центра ролика, с;
Smax- максимальное перемещение ролика.
В нашем случае
Smax = R3–R1.
Smax = 0,0850–0,0670 = 0,0170м.
Время Т определяется по формуле:
Т = 60/n (1-Ки), (3.3)
где n – частота вращения главного вала, n = 1500 мин‾ ¹; Ки – коэффициент рабочего хода иглы, Ки = 0,5.
Т = 60/1500 (1-0,5) = 0,02 сек.
Текущее время t определяется по следующей зависимости:
t = Т/m1 (3.4)
где m1 – количество интервалов, на которое делится время Т.
Построение переходной линии профиля программного диска из требований динамики при переходе с 6-го на 7-й прокол. Разбиваем время Т на 6 частей.
Вычисляем время t:
t1 = Т/6; t2 = Т/3t; t3 = Т/2; t4 = 2Т/3; t5 = 5Т/6; t6 = Т;
Подставляем значения t1, t2,…t6 в формулу (3.1) и находим S1, S2,…S6.
S = Smax/2π (2πt/Т–sin2πt/Т);
S = 0,002707*(2πt/Т–sin2πt/Т);
S (t1) = 0,002707*(2π*Т/12/Т –sin π/6) =0,00006 м,
S (t2) =0,002707*(2π *Т/6/Т–sin π/3) =0,00048 м,
S (t3) = 0,002707*(2π *Т/4/Т–sinπ/2) =0,00154 м,
S (t4) = 0,002707*(2π *Т/3/Т –sin2π /3) =0,00333 м,
S (t5) = 0,002707*(2π *5Т/12/Т –sin5π/6) =0,00573 м,
S(t6) = 0,002707* (2π *Т/2/Т –sin π )=0,00850 м,
S (t7) = 0,002707*(2π*7Т/12 –sin7π/6) =0,011261 м,
S (t8) =0,002707*(2π *2Т/3/Т–sin4π/3) =0,01368 м,
S (t9) = 0,002707*(2π *3Т/4/Т–sin5π/3) =0,01545 м,
S (t10) = 0,002707*(2π* 5Т/6/Т –sin5π /3) =0,01650 м,
S (t11) = 0,002707*(2π *11Т/12/Т –sin11π/6) =0,01693 м,
S(t12) = 0,002707* (2π – 0)=0,01700 м.
Построение переходной линии профиля программного диска из требований динамики показано на рисунке 7.
Проводим из центра О1 окружности радиусами:
R1+S1 = 0,0670+0,0006 = 0,0676 м,
R1+S2 = 0,0670+0,00048 = 0,06748 м,
R1+S3 = 0,0670+0,00154 = 0,6854 м,
R1+S4 = 0,0670+0,00333 = 0,7033 м,
R1+S5 = 0,0670+0,00573 = 0,7273 м,
R1+S6 = 0,0670+0,00850 = 0,0755 м,
R1+S7 = 0,0670+0,01126 = 0,7826 м,
R1+S8 = 0,0670+0,01368 = 0,2038 м,
R1+S9 = 0,0670+0,01545 = 0,8245 м,
R1+S10 = 0,0670+0,01650 = 0,0835 м,
R1+S11 = 0,0670+0,01693 = 0,0833 м,
R1+S12 = 0,0670+0,0170 = 0,084 м.
Дугу О2 (10') - О2 (11) на окружности радиуса О, О2 делим на 6 частей. Из полученных точек 1,2,…6 радиусом О2А на дугах R1+S1, R1+S2, …R1+S6 делаем засечки в соответствии с выбранным законом движения толкателя.
Дифференцирование выражения (3.2) определяет скорость центра ролика толкателя υ.
υ = Smax/Т(1– cos (2π *t/T)) (3.5)
Дифференцирование уравнения (3.5) определят ускорение а центра ролика толкателя:
а = (2π*Smax/Т²)*sin 2π t/T (3.6)
Для построения графика функций S = f(t), υ =f(t), a = f(t) разбиваем время Т на части. При этом число разбиений m = 12. определяем время интервалов t0, t1,…,t12 и по формулам (3.2), (3.5), (3.6) производим расчет перемещений, скоростей и ускорения центра ролика толкателя. По результатам расчетов строим графики функций S = f(t), υ =f(t), a = f(t) (рис.8).
Для определения скорости используем формулу (3.5):
υ = Smax/T*(1– cos (2π * t/T)) = 0,0170/0,02*(1– cos 2π * t/T)
υ1 = 0,85*(1– cos (2π * Т/12/T)) = 0,119 м/с,
υ2 = 0,85*(1– cos (2π * Т/6/T)) = 0,425 м/с,
υ3 = 0,85*(1– cos (2π * Т/4/T)) = 0,85 м/с,
υ4 = 0,85*(1– cos (2π * Т/3/T)) = 1,275 м/с,
υ5 = 0,85*(1– cos (2π * 5Т/6/T)) = 1,581 м/с,
υ6 = 0,85*(1– cos (2π * Т/2/T)) = 1,7 м/с,
υ7 = 0,85*(1– cos (2π * 7Т/12/T)) = 1,581 м/с,
υ8 = 0,85*(1– cos (2π * 2Т/3/T)) = 1,275 м/с,
υ9 = 0,85*(1– cos (2π * 3Т/4/T)) = 0,85 м/с,
υ10 = 0,85*(1– cos (2π * 5Т/6/T)) = 0,425 м/с,
υ11= 0,85*(1– cos (2π * 11Т/12/T)) = 0,119 м/с,
υ12= 0,85*(1– cos (2π * 12Т/T)) = 0 м/с.
Ускорение определяем по формуле (3.6):
а = (2π*Smax/Т²)*sin 2π t/T = (2*3,14*0,017/(0,02)²)* sin 2π t/T
а1 = 266,9*( sin 2π Т/12/T) = 133,45 м/с²,
а2 = 266,9*( sin 2π Т/6/T) = 229,534 м/с²,
а3 = 266,9*( sin 2π Т/4/T) = 266,9 м/с²,
а4 = 266,9*( sin 2π Т/3/T) = 229,534 м/с²,
а5 = 266,9*( sin 2π 5Т/6/T) = 133,45 м/с²,
а6 = 266,9*( sin 2π Т/2/T) = 0 м/с²,
а7 = 266,9*( sin 2π 7Т/12/T) = –133,45 м/с²,
а8 = 266,9*( sin 2π 2Т/3/T) = –229,534 м/с²,
а9 = 266,9*( sin 2π 3Т/4/T) = –266,9 м/с²,
а10 = 266,9*( sin 2π 5Т/6/T) = –229,534 м/с²,
а11= 266,9*( sin 2π 11Т/12/T) = –133,45 м/с²,
а12 = 266,9*( sin 2π 12/T/Т) = 0 м/с².
Производим расчет перемещений, скоростей и ускорений центра ролика толкателя.
μs = Smax/120 = 0,0170/120 = 0,00014 м
s = s/μs
S0 = 0,
S1 = S1/μs = 0,0006/0,00014 = 4,2857 мм,
S2 = S2/μs = 0,00048/0,00014 = 3,4285 м,
S3 = S3/μs = 0,00154/0,00014 = 11 м,
S4 = S4/μs = 0,00333/0,00014 = 23,7857 м,
S5 = S5/μs = 0,00573/0,00014 = 40,9285 м,
S6 = S6/μs = 0,00850/0,00014 = 60,7142 м,
S7 = S7/μs = 0,01126/0,00014 = 80,4286 м,
S8 = S8/μs = 0,01368/0,00014 = 97,7142 м,
S9 = S9/μs = 0,01545/0,00014 = 110,3571 м,
S10 = S10/μs = 0,0165/0,00014 = 117,8571 м,
S11= S11/μs = 0,01693/0,00014 = 120,9285 м,
S12= S12/μs = 0,0170/0,00014 = 121,4286 м.
μυ = υmax/120 = 1,7/120 = 0,0142 мм
υ = υ/μυ
υ0 = 0 м/с,
υ1 = υ1/μs = 0,119/0,0142 = 8,380 м/с,
υ2 = υ2/μs = 0,425/0,0142 = 29,92 м/с,
υ3 = υ3/μs = 0,85/0,0142 = 59,85 м/с,
υ4 = υ4/μs = 1,275/0,0142 = 89,79 м/с,
υ5 = υ5/μs = 1,581/0,0142 = 111,34 м/с,
υ6 = υ6/μs = 1,70/0142 = 119,72 м/с,
υ7 = υ7/μs = 1,581/0,0142 = 111,34 м/с,
υ8 = υ8/μs =1,275/0,0142 = 89,79 м/с,
υ9 = υ9/μs = 0,85/0,0142 = 59,85 м/с,
υ10 = υ10/μs= 0,425/0,0142 = 29,92 м/с,
υ11 = υ11/μs = 0,119/0,0142 = 8,380 м/с,
υ12 = υ12/μs = 0/0,0142 = 0 м/с.
μа = аmax/120 = 266,9/120 = 2,224мм
ā = а/μа
ā0 = а/μа = 0 м/с²,
ā1 = а1/μа = 133,45/2,224 = 60,0 м/с²,
ā2 = а2/μа = 229,534/2,224 = 103,20 м/с²,
ā3 = а3/μа = 266,9/2,224 = 119,60 м/с²,
ā4 = а4/μа = 229,534/2,224 = 119,60 м/с²,
ā5 = а5/μа = 133,45/2,224 = 60,0 м/с²,
ā6 = а6μа = 0/2,224 = 0 м/с²,
ā7 = а7/μа = –133,45/2,224 = – 60,0 м/с²,
ā8 = а8/μа = –229,534/2,224 = – 103,20 м/с²,
ā9 = а9/μа = –266,9/2,224 = – 119,60 м/с²,
ā10 = а10/μа = – 229,534/2,224 = – 103,20 м/с²,
ā11 = а11/μа = –133,45/2,224 = – 60,0 м/с²,
ā12 = а12μа = 0 м/с².
3.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА ДАВЛЕНИЯ
При завершении проектирования теоретического профиля необходимо выполнить проверку на заклинивание механизма. Для этого требуется определить максимальный угол давления γ. Максимальный угол γ может быть на переходном участке, на котором осуществляется переход с одной окружности на другую. На середине переходного участка наносится точка А – центр ролика. Из этой точки проводим линию положения толкателя О2А и перпендикуляр к ней. Перпендикуляр к О2А определяет направление скорости ύ центра ролика. Через выбранную точку А проводим касательную τ–τ к профилю и перпендикуляр к ней Ń. Перпендикуляр Ń определяет направление реактивной силы, появляющейся в результате взаимодействия паза программного диска и ролика. Угол между двумя перпендикулярами ύ и Ń и есть искомый угол давления γ. Для коромысловых механизмов угол давления γ должен быть в пределах 45°. При больших его значениях возможно заклинивание, а также поломка какого-нибудь звена механизма.
Из построения на рисунке 7
γ = 43°
γ =43°, угол давления находится в пределах 45°, что допустимо для коромысловых механизмов.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ МЕХАНИЗМОВ НА СХЕМЕ МАШИНЫ 1095 КЛАССА (ПРИЛОЖЕНИЕ 1).
ОБОЗНАЧЕНИЕ | НАИМЕНОВАНИЕ |
1 | главный вал |
2 | рабочий шкив |
3 | холостой шкив |
4 | червяк |
5 | червячное колесо |
6, 40, 76 | вал |
7 | распределительный диск |
8 | ролик |
9 | палец |
10, 59, 80 | ось |
11 | рычаг-кулиска |
12 | шаровой палец |
13 | шаровой шатун |
14, 17, 57, 79, 82 | коромысло |
15, 19, 43, 45, 50, 56, 58, 71, 73, 83, 95, 98, 100, 101 | винт |
16 | промежуточный вал |
18 | паз рамки |
20 | игловодитель |
21 | игла |
22 | шатун |
23 | кривошип |
24, 26 | коническое зубчатое колесо |
25 | вертикальный вал |
27 | вал ускорителя |
28 | ведущий диск |
29, 31 | палец |
30 | соединительное звено |
32 | ведомый диск |
33 | петлитель |
34 | носик петлитель |
35 | установочный винт |
36 | эксцентрик |
37 | крепежный винт |
38 | кулачок |
ОБОЗНАЧЕНИЕ | НАИМЕНОВАНИЕ |
39 | установочный винт |
41, 60, 65, 67, 90, 92 | пружина |
42 | отводчик |
44 | опорная втулка |
46 | ролик |
47 | гайка-фиксатор |
48 | двухплечный рычаг |
49 | муфта |
51, 88 | стержень |
52 | окно планки двигателя материала |
53 | механизм подъема пуговицедержателя |
54 | платформа |
55 | пластина-кулачок |
61 | защёлка |
62 | рамка |
63 | центровой винт |
64 | кронштейн |
68 | стержень (стопорный) |
69 | выемка |
70 | регулировочный винт |
72 | отводчик ремня |
74 | приводной ремень |
75 | зубчатая передача |
77 | кулачок |
78 | подпружинный упорный палец |
84 | звено |
85 | рычаг |
86 | тяга |
87 | рычаг подъёма |
89 | упорный рычаг |
91 | рычаг |
93 | ползун |
94 | направляющая |
96 | штанга |
97 | держатель |
99 | нож |
102 | ширитель |
РЕГУЛИРОВКИ И УСТАНОВКИ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ МАШИНЫ 1095 КЛАССА. ИХ НАЗНАЧЕНИЕ