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

РЯ4 н~ Gj -f- РЦ4 -f- Р 54 = 0.

Построив многоугольник сил согласно этим векторным уравне­ ниям, определим величины и направление сил Р 54 и R$.

Определение сил в кинематических парах механизма с учетом трения можно произвести, применяя метод последовательных при­ ближений. Силы Р, определяемые без учета трения, принимаем за

силы первого приближения и по ним определяем моменты трения во вращательных кинематических парах. В поступательных парах определяем силы трения.

Практически можно ограничиться решением задачи по опреде­ лению сил в первом приближении.

3. ДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

При динамическом исследовании рассмотрим условия, обеспечи­ вающие заданный закон движения механизма. Определение закона движения механизма, находящегося под действием заданных внеш­

силы сопротивления системы, силы тяжести звеньев, силы трения и силы инерции, появляющиеся в результате движения звена.

Работа движущей силы затрачивается на изменение кинетиче­ ской энергии механизма и на преодоление сил сопротивлений меха­

где А — сумма кинетической энергии и работы сил сопротивлений;

Т— кинетическая энергия механизма;

Ас — работа сил сопротивлений.

Динамическое исследование печатающего механизма начинают с расчета величины и рассмотрения характера изменения кинетиче­ ской энергии механизма.

Кинетическую энергию любого звена механизма определяют по формуле

При вращательном движении звена относительно неподвижной оси указанную формулу преобразуют

40

Т а бл и ц а 1

Угловые скорости звеньев для каждого плана механизма рас­ считывают по формуле

где V i — линейная скорость рычага (для клавиши клавишного ры­

чага определяют по диаграмме [ок, sK], а для промежу­ точного и буквенного рычагов — из планов скоростей);

U — расстояние от оси вращения звена по точки i.

Кинетическая энергия каждого рычага печатающего механизма для десяти различных планов механизма подсчитана аналитически.

звеньев _не построены, потому что значения кинетических энергий клавишного и промежуточного рычагов во много раз меньше кине­ тической энергии буквенного рычага.

42

Рис. 20. Диаграммы сил сопротивлений Р с, «к, работы сил сопро­

тивлений [Лс, s„], приведенных сил тяжести [Gnp, s K], работы и кинетической энергии '[Г + Л с, s K]

Динамическое исследование механизма проще производить, если фактический механизм заменить одним ведущим звеном механизма. В этом звене сосредотачивается расчетный момент инерции, назы­ ваемый приведенным моментом инерции, кинетическая энергия ко­ торого равна кинетической энергии всех подвижных звеньев меха­ низма. К этому звену прикладываются расчетные приведенные си­

все звенья механизма. Звено, на которое переносятся приведенные моменты инерции и силы, называется звеном приведения.

Принимаем за звено приведения клавишный рычаг, тогда кине­ тическая энергия печатающего механизма (рис. 17)

ИЛИ

J nP = Joi + J02

43

Линейные скорости заменим размерами векторов из планов ско­ ростей. Тогда

или после сокращения ,и„ и преобразования выражения в скобках

Из этого равенства следует, что приведенный момент инерции (масса) не зависит от величин истинных угловых (линейных) ско­ ростей звеньев механизма, а зависит только от положения (плана) механизма.

Между приведенным моментом инерции и приведенной' массой существует связь

кон изменения угловой скорости звена приведения — клавишного рычага, кинетическую энергию механизма для каждого плана меха­ низма определим по формуле

Приведение сил (моментов) производим из равенства мгновен­ ных мощностей

РКР Ч = Pi vi cos (PC vi) + Mi wc

( р Д . ) = 90»

44

звеньям механизма, построена по опытным данным (рис. 20). Опыт­ ные данные устанавливали при подвешивании различных грузов за клавишу и измерении ее перемещений. Мертвый ход (люфт) не учитывали.

Для анализа построены диаграммы приведенных сил тяжести рычагов печатающего механизма [Gnp, sK].

Приведенные силы, как и приведенные массы, не зависят от аб­ солютных значений скоростей механизма, а зависят от положения

-G6 у6s cos (Об у6s )

Ук.

где P{jp — приведенная сила тяжести рычагов ■механизма;

Диаграмму работы сил сопротивлений (Лз, s„) строят путем графического интегрирования диаграммы приведенных сил сопро­ тивлений.

45

4. АНАЛИЗ ПОСТРОЕННЫХ ДИАГРАММ ПРИ КИНЕМАТИЧЕСКОМ И ДИНАМИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИЯХ

На диаграмме скорости движения клавиши клавишного рычага [Vk, Sk] (рис. 15) положение и величина максимальной скорости

зависят от резкости и силы удара по клавише. Резкость удара определяется быстротой отрыва пальца о т . клавиши после удара. С увеличением быстроты отрыва пальца клавиша достигает макси­ мальной скорости на меньшем перемещении. Следовательно, диа­ грамма скорости характеризует характер удара. Это подтверждает­ ся осциллографическими записями скорости движения клавиши клавишного рычага.

Скорость клавиши клавишного рычага перед ударом буквенного рычага о бумагоопорный вал имеет величину п « 7 0 0 мм/с.

Диаграмма ускорений клавиши клавишного рычага [о£> t] по­

строена путем графического дифференцирования, поэтому имеет

невысокую точность. Диаграмма [а£, sK] повторяет ошибки и не­

точность построений диаграмм [а£, f] и [s„, /].

Диаграммы изменений кинетической энергии буквенного рычага [Те, зн] и всего механизма [Гм, з к] показаны на рис. 2 0 . Следует

отметить, что наибольшая величина кинетической энергии клавиш­ ного и промежуточного рычагов в шестом положении механизма составляет примерно 0,015 от величины кинетической энергии бук­ венного рычага в этом положении.

Следовательно, решающее влияние на кинетическую энергию всего механизма оказывает только величина кинетической энергии буквенного рычага. Кинетической энергией клавишного и промежу­ точного рычагов можно без большой ошибки в дальнейших расчетах

46

ГЛ А В А III

АНАЛИЗ ПЕРЕДАТОЧНЫХ ОТНОШЕНИИ

ВПЕЧАТАЮЩИХ МЕХАНИЗМАХ

1.ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ОТНОШЕНИЯ ПЕЧАТАЮЩИХ

МЕХАНИЗМОВ ПИШУЩИХ МАШИН

При проектировании печатающих механизмов возникает необ­ ходимость хотя бы примерно оценить правильность выбранной кине­

отношение угловой скорости буквенного рычага a>5 к угловой ско­

рости клавишного рычага соь Передаточное отношение для пишу­

обходимой пробивной способностью, необходимо графически или аналитически определить передаточное отношение для различных положений механизма. Определение « производим графически, это проще и нагляднее. Изображаем чертеж механизма в его началь­ ном положении и 1 0 — 1 2 различных положений (планов) этого

48