книги из ГПНТБ / Немкевич, А. С. Конструирование и расчет печатающих механизмов

Рис. 16. Графическое дифференцирование и интегрирование:

а — графическое дифференцирование: [ок, t] — диаграмма скоростей; [ак, (] — диаграмма ускорений; б — графическое интегрирование: [ок, Ц — диаграмма скоростей; [sK, t\ — диаграмма перемещений

Подставим эти данные в формулу (16)

где ф — угол, образуемый касательной с осью абсцисс. Подставим в это выражение

где у а — ордината ускорения клавишного рычага на строящейся

диаграмме [а£, /],

Ki — постоянный отрезок при дифференцировании.

Тогда

пересечения с кривой скорости. В точках пересечения необходимо провести касательные к диаграмме скорости. Для удобства постро­ ения касательных используем зеркало, поставленное на ребро. Зер­ кало размещаем в точке пересечения перпендикулярно к предпола­ гаемому направлению касательной. Затем, поворачивая зеркало относительно выбранной точки, устанавливаем его так, чтобы кривая

30

перед зеркалом продолжалась без излома п зеркале. В этом поло­ жении зеркала вдоль его плоскости, проводим на диаграмме линию. Прямая, проведенная перпендикулярно к этой линии через точку пересечения, является касательной. Аналогично поступаем при про­ ведении касательных в других точках. Далее от начала координат

строящейся диаграммы [ajj, t\ по оси абсцисс в левую сторону

откладываем отрезок k и через точку N проводим линии, парал­ лельные касательным. Величина отрезка k влияет на высоту диа­

граммы ускорения, с уменьшением отрезка высота диаграммы уменьшается и наоборот. Через точки пересечения параллельных линий с осью ординат вновь проводим параллельные с осью абс­ цисс линии до пересечения с одноименными вертикальными линия­ ми. Точку пересечения соединяем плавной кривой, которая пред­ ставляет собой диаграмму ускорений.

Перемещение клавиши клавишного рычага

sK = j vKdt.

Если интегрирование проводится на первом участке to—ti, то

При интегрировании на втором участке t i — h

to ti

SK2 — SK1 = j" UK2dt — oK2 j ' dt = VK2 (t2— /1 )

11 11

ит. д.

Вэтих выражениях Окь Инг и др. представляют собой постоян­ ные значения усредненных значений скорости на этих участках. '

На первом участке

31

Так как

[v„, t], расположенную между вертикальными линиями, заменяем

равновеликими площадями прямоугольников. Горизонтальные пря­ мые проводим так, чтобы верхняя и нижняя площади диаграммы относительно горизонтальной прямой были равны. Затем отклады­ ваем от начала координат диаграммы [t/K, t ] по оси абсцисс влево отрезок k\. Горизонтальные прямые продолжаем до пересечения с осью ординат. Точки пересечения соединяем с точкой М на отрезке k\. Построение диаграммы [sK, t] сводится к проведению между

вертикальными линиями этой диаграммы с начала координат соот­ ветствующих линий, параллельных с линиями, проведенными к точ­ ке М. Диаграмма [sK, t\ представляет ломаную кривую, так как

линии проводятся последовательно одна за другой. Этими метода­ ми построены диаграммы [sK,£] и [aK,t], показанные на рис. 15.

Диаграммы скорости и ускорения клавиши клавишного рычага

клавишного рычага, с которой был связан датчик. Эта диаграмма представляет также и диаграмму скорости клавиши клавишного рычага в масштабе

32

/ок и l0K, — расстояние от оси вращения клавишного рычага до

клавиши и до точки к' в мм.

Аналогично определяем масштаб ускорения клавиши клавиш­ ного рычага для диаграммы [а£, sK],

Планы скоростей строят при условии, что движение клавишного рычага происходит с постоянной скоростью. Фактически скорость клавишного рычага представлена диаграммой [вк, s K],

Чтобы установить истинную скорость движения, буквы (лите­ ры) буквенного рычага, необходимо для каждого плана скоростей установить свой масштаб.

щих машин с кулисными шарнирными соединениями подвижных звеньев. Метод расчета печатающих механизмов со смешанным (ку­ лисным и шарнирным) соединением подвижных звеньев будет ана­ логичен.

Определение сил в кинематических парах производят по извест­ ным (заданный): а)' величине движущей силы при ударе пальцем по клавише (движущая сила в других положениях механизма рав­ на нулю — механизм перемещается (двигается) по инерции); б) закону движения одного из звеньев механизма; в) силам воз­ вратных пружин (пружины отдачи клавишного рычага и пружин отдачи мостика) и г) динамическим параметрам звеньев механизма, приведенным в табл. 1 .

Определение движущей силы. Шесть одновременных оттисков (от ленты по ГОСТ 6048—51 и копировальной бумаги М-14 и М-16 по ГОСТ 489—52), произведенные на писчей бумаге № 1 ( 1 кв. м

весит 71 гс) по ГОСТ 3331—55 при условии печатания любого зна­ ка, имеющегося на клавиатуре, должны обеспечиваться ударной нагрузкой на клавишу грузом не более 1 0 0 гс, свободно падающим

Рис. 17. Печатающий механизм пишущей машины типа I:

1 — клавишный рычаг; 2 — промежуточный рычаг; 3 — буквенный рычаг

с высоты 150 мм (ГОСТ 6913—54). При этом оттиски на каждом листе должны быть ясными, равномерно-четкими и соответствовать эталонам, утвержденным в установленном порядке.

Величину движущей силы можно определить различными мето­ дами, пользуясь основным уравнением теории удара, или из рас­ смотрения деформации клавишного рычага (звена приведения) при ударе и статическом нагружении.

Приближенно движущую силу определяем из равенства работ, совершаемых падающим грузом и звеном приведения (клавишным рычагом) при перемещении клавиши до конца, считая силу постоян­ ной (энергетический метод)

в этом положении механизма приложена движущая сила, а танген­ циальное ускорение клавиши клавишного рычага наибольшее.

34

ап> °пк' — тангенциальные ускорения точки п и точки п отно­

сительно точки к'.

Ускорение точки к находим методом пропорционального деления

дают). Векторное уравнение для определения ускорения точки б имеет вид

Об + Об — Оп ' + Обп' + Обп' >

где ускорение ап, находим, пользуясь теоремой подобия,

или пользуясь теоремой подобия

масштаб, определяем величины ускорений центров тяжести звеньев flai, ае2, ass и угловые ускорения звеньев еь е2, е3.

Установив ускорения по известным динамическим параметрам

36

матических парах известны по направлению, но не известны по ве­ личине. При шарнирном соединении они неизвестны ни по величине, ни по направлению.

При определении сил в кинематических парах считаем извест­ ными силы тяжести звеньев механизма Gь <?2 и G3, а опорные ре­ акции R и R2 и Ri неизвестны по величине и направлению. Силы

трения в кинематических парах не учитываем.

Решение задачи необходимо начинать с того звена, к которому лриложена заданная сила или момент, в рассматриваемом случае таким звеном является клавишный рычаг (звено 1 на рис. 17).

Силу Р2\ найдем из уравнения моментов, состаленного относи­

Опорную реакцию R найдем по величине и направлению из по­ строенного многоугольника сил для клавишного рычага 1 согласно

векторному уравнению сил

В положениях механизма, когда он движется по инерции, дви­ жущая сила Q не учитывается. При приближении буквенного ры­

чага к бумагоопорному резиновому валу к нему прикладывается дополнительная сила сопротивления пружины отдачи мостика Рсз.

Приведенный расчет показывает, что в наиболее опасный мо­ мент ускоренного движения механизма под действием движущей силы усилия в кинематических парах и опорные реакции сравни­

37

для первого механизма 0 ]Л 5 0 2

~ в ^ О а + уЦл ,

а В ~Ь ДД = а А + ^Д + а ВА + аВА'

для второго механизма 0 2 С£Ю3

=: + °ОС’

Од + «Ь == ас + Ддс + ао с ■

Значение скоростей и ускорений t/д, Од, Яд определяем также,

как для печатающего механизма пишущей машины типа I, рассмот­ ренного выше.

Вектора скоростей и ускорений Vc, яс , Ящ, а,2, я„3, я«4 и я„ 5

определяем, польузуясь теоремой подобия.

Установив по построенному плану ускорений велиичны танген­

основании предварительно определенных величин и направлений

38

уравнения сил, приложенных к звену, из-за большого количества неизвестных величин.

Расчет начнем с определения величины и направления опорной реакции R t. Опорную реакцию неизвестную по величине и направ­

Это уравнение не решается, имеются две неизвестные величины Rl и /?[ . Для их определения напишем второе уравнение моментов

деляем величину и направление опорной реакции Ri. Векторное уравнение сил, приложенных к клавишному рычагу 1, имеет вид

угольника сил. Для звена 2 — тяги неизвестная сила Р%2 по вели­

чине и направлению находится из построенного многоугольника сил по векторному уравнению сил

39