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

мости от включаемых в работу при перемещении мостика механиз­

до 3500 гс-мм. Уменьшение моментов сопротивлений на буквенном рычаге увеличивает пробивную способность печатающего механизма.

Диаметр проволоки пружины отдачи клавишного рычага и мо­ стика в пишущих машинах можно взять около 0,5 мм.

В зависимости от конструкции шагового и других механизмов и графика нагрузки и деформации возвратной пружины конструк­ тор устанавливает величины моментов сопротивлений для различных положений печатающего механизма.

Установив места приложения, величины сил и моментов в за­ висимости от положения механизма, а также веса клавишных и буквенных рычагов приступают к определению приведенных сил в различных положениях печатающего механизма. За звено приведе­ ния берут клавишный рычаг, а клавишу этого рычага — за точку приведения. Приведенные силы определяют из равенства мгновен­

стоянной скоростью. Дугу, по которой перемещается клавиша кла­ вишного рычага, разбивают на ряд равных частей. Каждое положе­ ние клавиши нумеруют и строят планы механизма и планы ско­ ростей.

Для определения приведенных сил пружины отдачи клавишного рычага при длинных клавишных рычагах угол поворота рычагов берут сравнительно небольшой, поэтому без большой ошибки в

70

где w — угловая скорость клавишного рычага;

h p ' — расстояние от оси вращения клавишного рычага до точ­

ки приложения силы пружины; /он — расстояние от оси вращения клавишного рычага до точки

где Pjjf— приведенная сила пружины отдачи клавишного рычага;

ного рычага равно 50—80 гс и в конце перемещения — 100— 160 гс. Приведение силы пружины отдачи мостика, силы тяжести бук­ венного рычага с учетом усилия, необходимого для подъема лентоводителя, силы перемещения' собачки включения шагового (цен­ трального) механизма и других, целесообразно проводить совместно, установив для каждого положения буквенного рычага общую силу

Приведенные величины следует увязать с поворотом клавиш­ ного рычага — звеном приведения. Моменты сопротивления, при­ веденные к клавишному рычагу, рассчитывают по формуле

к©к

где М"р— приведенный момент сопротивления;

<•„ — передаточное отношение печатающего механизма.

71

Силу сопротивления, приведенную к клавише клавишного рыча­ га, рассчитывают по> формуле

где р"!?— приведенная сила сопротивления;

/ ок — размер клавишного рычага от оси вращения до центра клавиши.

Рис. 36. Суммарная диаграмма ра­ боты сил сопротивлений

По расчетным данным строят диаграмму приведенных сил со­ противления. Приведенными силами тяжести клавишного и проме­ жуточного рычагов пренебрегают.

Построенные диаграммы суммируют и строят суммарную диа­ грамму [Р"р, SK-j (рис. 34). При суммировании необходимо пред­

варительно уравнять масштабы диаграмм.

Площадь построенной суммарной диаграммы приведенных сил, представляет собой работу этих сил. Работа приведенных сил со­

(звена приведения) представляет собой интегральную кривую, по­ строенную по диаграмме приведенных сил сопротивлений, и поэто­ му эти диаграммы взаимосвязаны.

Установив величины кинетической энергии (см. стр. 63) и ра­ боты приведенных сил сопротивлений в конечном положении меха­ низма, определяют суммарную величину энергии движущегося по инерции механизма Т + А 0 и в масштабе работы р д проводят ее в виде горизонтальной линии АВ на диаграмме [(Г + Л с), 5к] (рис. 36). Если принять прямую АВ за ось абсцисс, то кривая работы отно­

сительно этой оси представит собой перевернутую диаграмму изме-

72

нения кинетической энергии при движении механизма по инерции. Кинетическую энергию в каждом положении механизма определяют по формуле

Ут

Tt =

где ут — ордината кинетической энергии.

Скорость клавиши рычага зависит от кинетической энергии и приведенных масс механизма.

Массы как и силы приводятся к клавише клавишного рычага. В данном расчете можно ограничиться приведени­ ем только массы буквен­ ного рычага. Приведен­ ными массами других звеньев можно прене­ бречь, так как они по сравнению с приведенной массой буквенного ры­ чага малы. Приведение масс производится из ра­ венства кинетических энергий. Величина при­ веденной массы как и приведенной силы зави­

формуле (58) определяют скорость движения клавиши в каждом положении механизма. По полученным данным строят диаграмму [р„, «л], характеризующую закон движения клавиши клавишного рычага рассматриваемой конструкции печатающего механизма. За­ кон движения клавиши является основным критерием в оценке ка­ чества конструкции механизма.

Этим методом произведено исследование печатающих меха­ низмов типа I, II и III. Предварительно по опытным и расчетным

73

Рс,г с

mo r-

Ac , tc - tm

построены по опытным данным. По оси ординат отложены силы сопротивления, а по оси абсцисс — перемещения клавиши клавиш­ ного рычага. Путь клавиши разбит на десять равных частей, соот­ ветствующих положениям механизма, то же сделано и на других

собой приведенные массы буквенного рычага к клавише клавишно­ го рычага, показаны на рис. 39. Приведенные массы других звеньев ввиду их малости, не учитывали. Величину приведенной массы для каждого положения механизма определяли из равенства

2 2

74

постоянной. По установленным величинам кинетической энергии Т ю

и работе сил сопротивлений Лею определяют их сумму для каждого

энергий и работы сил сопротивлений рассматриваемых механизмов. Эти суммы характеризуют суммарную работу, затрачиваемую машинисткой при ударе пальцем по клавише клавишного рычага. Расстояние от оси абсцисс до прямой линии АВ характеризует работу печатающего механизма типа I до CD — печатающего меха­ низма типа III и до EF — печатающего механизма типа II. На

рис. 40 внизу показаны диаграммы работ приведенных сил сопро­

Лею — работа, затрачиваемая на преодоление сил сопротивления в десятом положении механизма.

Изменение кинетической энергии показано на диаграммах (рис. 41). Величины кинетических энергий в процессе движения печатаю­ щих механизмов по инерции определяются расстоянием от кривых

75

откуда скорость движения звена приведения

Диаграммы скоростей движения клавиши клавишного рычага (звена приведения) в зависимости от перемещения (рис. 42) по­ строены по расчетным данным. Расчеты производились по формуле (62). Выясним влияние сил сопротивления на скорость перемещения

кинетических энергий и скоростей движения звеньев приведений, проведем анализ печатающих механизмов.

Рассмотрим диаграммы сил сопротивлений, приведенных к клавише клавишного рычага.

Сравним между собой построенные диаграммы. В начальном положении механизмов, величины приведенных сил сопротивлений у всех механизмов примерно равны и зависят в основном от пред­ варительного натяжения пружины отдачи клавишного рычага.

Форма кривых приведенных сил сопротивлений зависит от ха­ рактера изменения в механизме передаточных отношений, так как предварительное натяжение и характер изменения сил у всех воз­ вратных пружин примерно одинаковые. Только уменьшением вели­ чины передаточных отношений в конце движения печатающего механизма типа I можно объяснить медленное увеличение приведен-

76

Рис. 42. Диаграммы скорости движения клавиш клавишного рычага

У печатающего механизма типа I значение приведенных сил сопротивлений в начальном положении наименьшее (30 гс), и далее они медленно увеличиваются примерно до шестого положения меха­ низма. В этом положении величина приведенных сил резко возра­ стает до 260 гс и в конечном положении механизма достигает

400гс.

Упечатающего механизма типа III в начальном положении приведенные силы равны 46,6 гс, далее они медленно увеличивают­ ся до пятого положения механизма, достигая 136,6 гс, затем про­

должают медленно расти до восьмого положения, резко увеличи­ ваясь в конечном положении до наибольшего значения 1400 гс.

Печатающий механизм типа II имеет наибольшие приведенныесилы сопротивления в начальном положении (100 гс) и наиболее резкое увеличение приведенных сил сопротивлений происходит около

У печатающего механизма типа I работа приведенных сил почти до седьмого положения механизма имеет наименьшее значение, за­ тем кривая работы поднимается вверх под большим углом наклона и пересекает кривую работ печатающего механизма типа III. В ко­ нечном положении механизма типа I работа приведенных сил сопротивлений составляет 2366,6 гс-мм, т. е. имеет наименьшее значение. Кривая работы приведенных сил сопротивлений печатаю­

77

щего механизма типа Ш имеет больший угол подъема по сравне­ нию с механизмом типа I. Подъем кривой работы до девятого по­ ложения механизма происходит примерно с равномерно увеличи­ вающимся углом, затем происходит резкий подъем кривой, которая перед конечным положением механизма пересекает кривую работы печатающего механизма типа I и достигает значения 2833,3 гс-мм.

Кривая работы печатающего механизма типа II на всем пути перемещения клавиши клавишного рычага имеет наибольшие зна­ чения по сравнению с печатающими механизмами типа I и III. В конечном положении печатающего механизма работа сил сопро­ тивлений имеет максимальное значение 4166,6 гс-мм.

массы зависит от момента инерций буквенного рычага, квадрата,

веденных масс, примерно до восьмого положения, имеет печатаю­ щий механизм типа I. Резкое увеличение значений приведенных масс у печатающих механизмов типа III и типа II происходит за девятым положением механизма. В конечном положении величины приведенных масс имеют значения: у печатающего механизма типа

III 0,27508, типа II 0,20674 и типа I 0,018 гс-м м -1-с2. Характерно,

что у печатающего механизма типа I максимальное значение при­ веденной массы находится за шестым положением механизма, а за ­ тем значения масс уменьшаются.

Характер изменения приведенных масс существенным образом влияет на легкость печатания, так как привести в движение мень­ шую приведенную массу можно при меньших затратах энергии.

Диаграммы изменений кинетических энергий печатающих меха­ низмов, находящихся в движении под действием сил инерции, показывают, каким запасом кинетической энергии должен распола­ гать механизм в конце движения и как она изменяется в процессе

78

движения механизма. В соответствии с ГОСТ 6913—54 ударной нагрузкой на клавишу канцелярской пишущей машины грузом 100 гс, свободно падающим с высоты 150 мм, были получены шесть одновременных оттисков (от ленты, толщиной 0,15 мм и копиро­ вальной бумаги толщиной 0,03 мм) на писчей бумаге толщиной 0,075 мм при печатании больших букв. На получение такого коли­ чества и качества оттисков требуется, чтобы печатающий механизм в конце движения имел запас кинетической энергии 7=3900 гс-мм.

тивлений при движении механизмов по инерции составляет: у пе­

Кривые диаграмм кинетических энергий представляют собой перевернутые кривые работы сил сопротивлений. Там, где на кри­ вой величина работы сил сопротивлений имеет максимальное зна­ чение, кинетическая энергия имеет минимальное значение, и наобо­ рот. Поэтому характер кривых диаграмм кинетической энергии конкретно по печатающим механизмам не рассматриваем.

Рассмотрим диаграммы скоростей звеньев приведений основных

и III увеличение работы сил сопротивлений или ее уменьшение оказывает незначительное влияние на изменение скорости. При уве­

личивается на 8%. Уменьшение работы сил сопротивлений в конце движения у печатающего механизма типа II на 32% привело к уменьшению начальной скорости меньше, чем на 10%».

Величина приведенной массы в начале движения механизма и дальнейший характер ее изменения сильно влияют на величину на­ чальной скорости звена приведения. С уменьшением приведенной массы увеличивается скорость и наоборот.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАКОНА ДВИЖЕНИЯ ЗВЕНА ПРИВЕДЕНИЯ, ДВИЖУЩЕГОСЯ ПО ИНЕРЦИИ, МЕТОДОМ ЗАМОРОЖЕННЫХ КОЭФФИЦИЕНТОВ

Метод замороженных коэффициентов сводится к установлению последовательно постоянных параметров в фиксированные моменты времени. В этом случае систему с переменными параметрами мож­

79