II түрлі жұдырықшаның профилінің есептелу және құру

1. Жұдырықшалы механизмнің сұлбасы мен параметрлері.

Тапсырманың шифры:

2. Итергіштің үдеулер диаграммасы түріндегі қозғалыс заңы.

3. Циклограмма.

Қашықтау бұрышы	Жоғарғы тоқтам бұрышы	Кері қайту бұрышы	Төменгі тоқтау бұрышы

4. Итергіштің орын ауыстыру диаграммасын есептеу.

Вар №		Итергіштің орын ауыстыруын есептеу формулалары	Есептеу қорытындылары
1.
2.
3.
.	.
.	.
.	.

3. Итергіштің орын ауыстыру диаграммасы.

6. Жұдырықша профилі.

Г. Бақылау сұрақтары

1. Жұдырықшалы механизм итергіштің қозғалыс заңы дегенміз не?

2. Итергіштің қозғалыс заңы қалай берілуі мүмкін?

3. Жұдырықшалы механизм жұмысының қандай параметрлері жұдырықша профилін анықтайды?

4. Жұдырықшалы механизм қозғалысының қандай негізгі фазалары бар?

5. Графиктік интегралдау әдісінің мәні неде?

6. Кинематикалық диаграммалар масштабтары қалай есептелінеді?

7. Жұдырықшалы механизм итергішінің қозғалыс заңын қалай таңдап аламыз? Неге?

Зертханалық жұмыс №10.

Итергіші бар центрлік жұдырықшалы механизмнің

кинематикалық анализі

Жұмыстың мақсаты: Жұдырықшалы механизмдерде жұдырықшаның қозғалысының берілген заңы мен пішіні (профилі) бойынша итергіштің қозғалыс заңын анықтау.

Құрал - жабдықтар мен керек - жарақтар: Жұдырықшалы механизмдердің макеті, транспортер, өлшеу-сызу құрал-саймандары.

А. Теориялық бөлім

Жұдырықшалы механизмдер, олардың конструкциясы, қозғалыс заңдары мен жобалау негіздері жайындағы жалпы мағлұматтар № 9-шы зертханалық жұмыста берілген.

Бұл зертханалық жұмыс кинематикалық диаграммалар әдісі бойынша жұдырықшалы механизмге кинематикалық анализ (талдау) жасауға арналған.

Кинематикалық диаграмма механизмнің кинематикалық параметрлерінің бірінің өзгеру графигі болып: звено нүктесінің орын ауыстыруының , жылдамдығының немесе уақыт немесе жетекші звеноның (кривошипті немесе жұдырықшаның) айналу бұрышының функциялары ретінде.

Кинематикалық диаграммалар әдісі звенолардың ілгері-кейінді қозғалысын зерттеуге қолайлы, мысалы, іштен жану двигателінің кривошипті- шатунды механизм поршенінің қозғалысы, жұдырықшалы механизм итергішінің қозғалыс, шөп шабатын аппараттың, комбайнның шөп кескіш пышағының қозғалысы, ағаш жонғыш немесе соғу станоктары кескіштерінің қозғалысы және т.б. Бұл айтылған звенолар үшін кинематикалық диаграммаларды құруға болады: орын ауыстырудың , жылдамдықтың және үдеудің немесе , , .

Кинематикалық диаграммалар әдісі диаграммалардың біреуі берілген (белгілі) жағдайда, звено қозғалысының қалған диаграммаларын құруға мүмкіндік береді.

Жалпы жағдайда кинематикалық анализ (зерттеу) уақыт пен жетекші звеноның айналу бұрышына сәйкес механизмнің орындар планынан зерттелетін звеноның орнын тауып, немесе диаграммаларын құрудан басталады.

Жұдырықшалы механизм кинематикалық анализінің негізгі міндеті болып жұдырықша қозғалысының берілген заңы бойынша итергіштің қозғалыс заңын: орын ауыстыру, жылдамдық және үдеу диаграммалары түрінде анықтау болып табылады. Бұл қойылған міндетті шешу үшін жұдырықшалы механизмнің түрін, звеноларының өлшемдері мен жұдырықшаның қозғалыс заңын білу керек. Ал жұдырықша негізінен бірқалыпты қозғалыста болғандықтан, оның қозғалыс заңы келесі тәуелділік бойынша анықталады: .

Б. Жұмыстың орындалу реті.

1. Итергіштің қозғалыс диаграммасын құру (10.2а).

Кальканы пайдалана отырып, оқытушы берген жұдырықшалы механизмнің макетінен жұдырықша пішінін (түсіріп) сызып алу керек (10.1 - сурет). Макеттегі жұдырықша пішінінен фазалық бұрыштарды өлшеп алыңдар: көтерілу , жоғарғы кідіріс (тоқтау) , төмен түсу және төменгі кідіріс . Осы фазалық бұрыштарды шектейтіндей қылып, жұдырықшаның айналу центрінен сәулелер жүргізіңдер. Жұдырықшаның минимум радиусына тең шеңбер сызыңдар. Жұдырықша пішінінің көтерілу және төмен түсу фазаларын шектеп тұрған және доғаларын кез-келген тең бөліктерге бөліңдер (8.12 және т.б.). Бөлу нүктелері 1, 2, 3 ... және 9, 10, 11 ... арқылы жұдырықша профилінің 1', 2', 3' ... нүктелерімен қиылысқанша радиалдық түзулер жүргіземіз.

10.1 - сурет

Көтерілу фазасының басынан аяғына дейінгі аралықта итергіштің орын ауыстыруы, сәйкес мынаған тең ; ; және т.б. ал төмен түсу фазасы үшін ; және т.б.

Тік бұрышты координаталар системасын құрыңдар. Абцисса осі бойына масштабымен жұдырықшаның бір айналғандағы уақытын көрсететін (немесе бір айналғандағы толық бұрыш: 360˚ немесе радиан) І кесіндісін саламыз. Бұл кесіндіні , , және бұрыштарына сәйкес бөліктерге бөлеміз. Абциссаның 1, 2, 3, … нүктелерінде мынаған тең: , , және т.б. ординаталарды өлшеп саламыз. Ордината нүктелерін 0, 1', 2', ... қисықпен қоса отырып, жұдырықшаның бір айналуындағы итергіштің орын ауыстыру диаграммасын құраймыз (аламыз). Жоғарғы және төменгі кідіріс фазаларында жұдырықша профилі шеңбер доғаларымен сәйкес болғандықтан, бұл аралықтағы итергіштің орын ауыстыру диаграммасы абцисса осіне параллель түзу кескін болып табылады.

Орын ауыстыру диаграммасының абцисса осінің (уақыт масштабты) және ордината осінің (орын ауыстыру масштабы) масштабтарын есептеңдер.

Уақыт масштабы төмендегі жолмен анықталады. Жұдырықшаның бір айналғандағы бұрылу уақыты:

, с (10.1)

мұндағы - жұдырықша айналуының бұрыштық жылдамдығы, рад. с^-1 (оқытушының өзі береді). Сонда уақыт масштабы:

(10.2)

Орын ауыстыру масштабын жұдырықша профилі бейнелегендей масштабта алуға болады. Егер диаграмма ординатасының мәні өте аз болса, оны есе көбейтуге болады. Бұл жағдайда орын ауыстыру масштабы мынаған тең:

.

2. Итергіштің жылдамдықтар диаграммасын құру.

Бұл диаграмманы құру үшін орын ауыстыру диаграммасын графиктік жолмен дифференциалдау керек.

Дифференциалдауды хордалар әдісі бойынша жүргіземіз. Абцисса осіне (10.2б сурет) 0 нүктесінің сол жағынан кез-келген алынған қашықтықта полюсты таңдап аламыз.Орын ауыстыру диаграммасынан (10.2а - сурет) мына хордаларды 0-1', 1'-2', 2'-3' және т.б. Бұл итергіштің әрбір аралықтағы (участкадағы) бірқалыпты емес қозғалысын бірқалыпты қозғалыспен алмастырғанға тең (пара-пар). Полюстан (10.2б - сурет) сәйкес хордаларға ординатаның 1", 2", 3" … нүктелерімен қиылысқанша сәулелер жүргіземіз. Ордината осінің 01", 02", 03" … кесінділері итергіш қозғалысының орташа жылдамдығына сәйкес уақыт аралықтарында пропорционал 1", 2", 3" … нүктелері арқылы келесі участкалардың 0-1, 1-2 және т.б. жартысының ординатасымен қиылысқанша горизонталдар жүргіземіз. Осылайша алынған 1″′, 2″′, 3″′ және т.б. нүктелерді қисық арқылы қосамыз да, итергіштің жылдамдықтар диаграммасын аламыз.

Ордината осі бойынша жылдамдықтар диаграммасының масштабы:

.

3. Итергіштің үдеулер диаграммасын құру.

10.2 - сурет

Бұл диаграмманы құру үшін жылдамдықтар диаграммасын графиктік дифференциалдау керек. 2-ші пункте көрсетілген әдісті қолдану керек. Бұл үдеулер диаграммасы 10.2в - суретте көрсетілген (құрылған). Полюстік қашықтық , мұнда да кез-келген , … сәулелер (10.2в - сурет) жылдамдықтар диаграммасындағы итергіштің сәйкес хордаларына параллель (10.2б - сурет).

Ордината осі бойынша үдеулер диаграммасының масштабы:

.

Ескертпе: Жергілікті экстремумдары бар қисықты графиктік дифференциалдағанда, қисықтық әрбір осындай участкасын (мысалы, 10.2б -суретте, 5-6 және 11-12 участкалары) экстремум сызығы бойынша екіге бөліп көрсетілген графиктік дифференциалдау әдісін әрбір жаңа участкаларға қолданамыз.

4. Алынған жұдырықшалы механизм итергішінің қозғалыс заңын динамикалық талаптарға сәйкес келетін немесе келмейтініне талдау жүргізу керек. Үдеудің тез өзгеруінен итергіштің инерция күші секірмелі өзгереді, соның арқасында жұдырықшалы механизмнің жұмысында соққылар пайда болады. Жұдырықшаның қандай орындарында ( айналу бұрышының қандай мәндерінде) қатаң соққылар, қандай орындарда жұмсақ соққылар болатынын көрсету керек.

5. Жұмыстың есептік-түсініктеме жазбасын тапсыру.

В. Бақылау сұрақтары

1. Жұдырықшалы механизм кинематикалық анализінің міндеті неде?

2. Кинематикалық анализ жасағанда жұдырықшалы механизмдер жайында не білу керек?

3. Жұдырықшаның қандай центрлік бұрылу бұрыштары көтерілу, жоғарғы кідіріс, төмен түсу, төменгі кідіріс фазаларына сәйкес келеді?

4. Итергіштің орын ауыстыру диаграммасын қалай құрамыз?

5. Неге графиктік дифференциалдау арқылы орын ауыстыру диаграммасынан жылдамдықтар диаграммасын ала аламыз?

6. Графиктік дифференциалдауды қандай әдістермен жасауға болады? Бұл тәсілдердің мағынасы неде?

7. Кинематикалық диаграммалардың масштабтарын қалай есептейміз: уақыт масштабы, орын ауыстыру, жылдамдық және үдеу масштабтары?

8. Жұдырықшалы механизмдерде қандай жағдайларда соққы пайда болады?

Саттар Жүсіпұлы Әбдірашев

Дархан Сапарбайұлы Мырзалиев

Әдістемелік нұсқау

Баспаға қол қойылған число.месяц.год.

Қағаз форматы Х^хY 1/16

Қағаз басылымдық. Овсетті мөр. Көлемі 1,5 б.б.

Таралымы 100 дана. Тапсырыс №261.

© М.Әуезов атындағы Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университет баспасы

М .Әуезов атындағы ОҚМУ баспахана орталығы, Шымкент қаласы, Тәуке хан даңғ. 5

*Данные значения выставляются ИЦ

88