Аналитическое исследование закона движение толкателя.

Исследуем закон движения толкателя на фазе подъема. Задано уравнение движения толкателя в зависимости от угла φ поворота кулачка:

при ;

при ;

при .

Дифференцируя данное уравнение по переменной φ, найдем уравнение аналога скорости толкателя:

при ;

при ;

при .

Дифференцируя уравнение аналога скорости по переменной φ, получим уравнение аналога ускорения толкателя:

при ;

при ;

при .

Используя полученные уравнения, рассчитываем значения перемещения и аналогов скорости и ускорения толкателя с изменением угла φ в диапазоне от 0 до φ₁ = 80º с шагом в 10º. Результаты расчета заносим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1. Кинематические параметры фазы подъема толкателя

Аналогичным образом исследуем закон движения толкателя на фазе опускания. Ниже приведены уравнения перемещения, аналогов скорости и ускорения толкателя:

при ;

при ;

при .

Дифференцируя данное уравнение по переменной φ, найдем уравнение аналога скорости толкателя:

при ;

при ;

при .

Дифференцируя уравнение аналога скорости по переменной φ, получим уравнение аналога ускорения толкателя:

при ; при ;

при .

Рассчитываем значения перемещения и аналогов скорости и ускорения толкателя с изменением угла φ в диапазоне от до с шагом в 10º. Результаты расчета заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2. Кинематические параметры фазы опускания толкателя

На чертежном листе вычерчиваем диаграммы перемещения, аналога скорости и ускорения толкателя с масштабными коэффициентами:

По характеру изменения аналогов скорости и ускорения делаем вывод, что в кулачковом механизме при заданном законе движения не возникает ни «жестких», ни «мягких» ударов.

Кроме того, можно отметить, что угол давления в кулачковом механизме с плоским тарельчатым толкателем в процессе работы механизма остается постоянным и равным α = 90º – γ = 90º – 90º = 0º.

Определение основных размеров кулачкового механизма.

Для кулачкового механизма с плоским толкателем (схема C) основным условием незаклинивания является выпуклость профиля кулачка в каждой его точке. Для определения геометрических размеров кулачкового механизма из условия выпуклости профиля кулачка используем метод Я.Л. Геронимуса.

Строим диаграмму зависимости перемещения толкателя от аналога ускорения методом графического исключения угла φ из диаграмм перемещения и аналога ускорения для фаз подъема и опускания.

Затем в той части диаграммы, которая соответствует отрицательным значениям аналога ускорения, проводим касательную τ - τ под углом 45° к оси абсцисс. На пересечение касательной с осью s получим точку A', ниже которой можно выбирать центр вращения кулачка. Принимаем радиус основной шайбы кулачка равным

[мм];

Принимаем R₀=100 мм

[мм].

Построение профиля кулачка.

Для построения профиля кулачка используем метод обращения движения. Принимаем масштабный коэффициент . Изображаем тарельчатый толкатель механизма в расчетных положениях фаз подъема и опускания, а участки профиля кулачка, соответствующие этим фазам, строим как плавные огибающие кривые к полученным положениям тарели толкателя. Профиль кулачка, соответствующий фазе верхнего выстоя, представляет собой дугу радиуса

[мм];

[мм].

а для фазы нижнего выстоя – дугу радиуса

[мм];

[мм].

Схематически изображаем стойку механизма, а также пружину сжатия, выполняющую функцию силового замыкания механизма, в положении, соответствующем началу фазы подъема.

Список использованной литературы

1. Авдеев В.А. Синтез цилиндрической зубчатой передачи по качественным характеристикам: учеб. пособие. – Саратов: Изд-во СПИ, 1975. – 42 с.

2. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. – 6-е изд., стер. – М.: Альянс, 2011. – 640 с.

3. Кореняко А.С., Кременштейн Л.И., Петровский С.Д., Овсиенко Г.М., Баханов В.Е. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Под ред. А.С. Кореняко. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Альянс, 2009. – 332 с.

4. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Под общ. ред. Г.Н. Девойно. – Мн.: Высшая школа, 1986. – 286 с.

5. Машков А.А. Теория механизмов и машин. – Минск: Вышейш. шк., 1971. – 471 с.

6. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин: учеб. пособие для втузов. – М.: Высшая школа, 2004. – 458 с.

7. Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие. – М.: ИНФРА-М; Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2006. – 263 с.

8. Теория механизмов и машин: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / [М.З. Коловкий, А.Н. Евграфов, Ю.А. Семёнов, А.В. Слоущ]. – 3-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. – 560 с.

9. Теория механизмов и механика машин : учебник для студ. высш. техн. учеб. заведений / [К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.]; под ред. К.В. Фролова. – 5-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2005. – 496 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: