Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Соловьев А.И. Проектирование механизмов приборов и аппаратов

.pdf
Скачиваний:
13
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.95 Mб
Скачать

1 2

Рис. 14

той рейки 10 воздействующим на нее через систему рычагов обе­ сточенным электромагнитом 2 (рис. 13).

С поступлением импульса на электромагнит 2 (см. рис. 13) якорь / притягивается и тягой 3 отводит защелку 11, которая че­ рез пружину Ю поворачивает собачку 9. Последняя входит в за­ цепление с зубчатой рейкой 10 (см. рис. 12), фиксируя положение штанги 9.

В исходное положение защелка 11 и собачка 9 (см. рис. 13) за­ водятся планками 8 и 7, приводимыми в действие через систему рычагов 12, 13, 14, 4 кулачком 5, также сидящим на главном валу

2(см. рис. 12).

2.Сцепное устройство, исходное положение которого показано на рис. 14, кинематически связывает главный вал / с якорем сцеп­ ных электромагнитов. 9.

На главном валу / свободно посажена муфта 2, имеющая три

паза. С. главные валом жестко связан и упор

5.

 

 

 

9

С приходом сигнала на катушки сцепного

электромагнита

якорь 8 притягивается. При западании ролика

/ /

рычага 10 под

воздействием пружины -6 во впадину на

диске

сцепной

муфты

2

фиксатор 7 поворачивается и освобождает упор 5 с собачкой 4.

 

Собачка под действием пружины 3

своим

выступом

западает

в паз сцепной муфты и передает вращение на

главный вал

/.

 

3. Механизм печати машины «Урал»

(рис.

15)

работает

син-.

>ронно с механизмом подъема штанг.

 

 

 

 

 

 

При крайнем верхнем положении рейки 10

(см. рис.

12)

кула­

чок 5 (см. рис. 13) через систему рычагов отводит заводящую

план­

ку 8 и поворачивает рычаг 6. При этом рычаг

/ (рис. 15) повора­

чивается относительно оси 2.

 

 

 

 

 

 

Плаика срыва молоточков 3 входит в зацепление с курками 4, шарнприо связанными с собачками 5, отводит их и освобождает молоточки 8. Последние срываются и ударяют по пуансонам типштаиг.

В исходное положение молоточки заводятся планкой 7 (см. рис. 13).

Печать нулей производится следующим образом. Типштанга 9 (см. рис. 12), поднимаясь штифтом 7 (см. рис. 15) через нулевую собачку 6, поднимает курок 4 над планкой срыва молоточков 3.

Рис. 15

При таком положении срыв молоточков возможен только в слу­ чае, если предыдущая штанга будет зафиксирована на любой зна­ чащей цифре от 9 до / / д л я чего каждая собачка 5 через серьгу 13 связана с отгибом 12 собачий соседнего младшего разряда, что дает возможность независимо от курка 4 отвести собачку 5 млад­ шего разряда и освободить молоточек. При необходимости моло­ точек можно выключить из работы, поднимая рычаг 10 и поджи­ мая тем самым пружину 11, блокирующую молоточек 8.

4. Механизм подачи бумажной ленты состоит из печатающего валика 17 (см. рис. 12), жестко связанного с храповым колесом 16, проворачиваемым собачкой 14. При перемещеции тяги 18 рычаг 13

поворачивается вправо. Собачка 14 поворачивает храповое коле­ со 16 на один зуб. Бумажная лента, прижатая к печатающему ва­ лику 17 прижимом 15, переместится при этом на величину шага храпового колеса.

При возвращении тяги /5 в исходное положение собачка 14 пе­ ремещается на следующий зуб храпового колеса и цикл движения повторяется.

5. Клавишная секция (рис. 16) электронной вычислительной ма­ шины представляет собою рычажно-стержневую систему. При на-

жатий на клавишу 1 стержень 2 опускается по направляющим вниз. При этом скос, имеющийся на стержне, отжимает фиксирую­ щую планку 6 вправо. Как только стержень 2 своим пазом 3 ока­ жется на уровне выступа 4, фиксатор под действием пружины 5 за­ ходит выступом в паз и фиксирует клавишу. Имеющийся на стерж­ не толкатель 12 замыкает контакты 10. Одновременно в одной сек­ ции может быть зафиксирована только одна клавиша, что дости­ гается с помощью блокирующих пластин 7. При нажатии одной из клавиш пластины раздвигаются штифтом 13 и препятствуют опу­ сканию остальных клавиш до положения, в котором происходит фиксация.

При срабатывании соленоидов 9 планка 5 отводит фиксаторы

Рис. 17

вправо и освобождает зафиксированные клавиши, которые поз

действием пружин / /

возвращаются в исходное

положение.

При включенном

соленоиде

фиксаторы под

действием пружи­

ны 5 возвращаются

в исходное

положение.

 

5. Кулачковые механизмы измерительных и следящих устройств

Кулачковые механизмы широко используются не только как преобразователи движения в рычажных устройствах автоматики, электронных вычислительных машин (см. рис. 12, 13) и счетнорешающих приборов [28, 50], но и как задающие элементы изме­ рительных и счетно-решающих электромеханизмов и приборов. При этом наряду с широким распространением плоских кулачко­

вых механизмов с одной степенью

свободы находят применение

и

плоские механизмы,

выполненные

по дифференциальной схеме

и

обладающие двумя

степенями свободы. Рассмотрим - счетно-ре­

шающий кулачковый электромеханизм.

Счетно-решающее устрой­ ство имитатора автоматиче­ ски и непрерывно выраба­ тывает приращение коорди­ нат имитируемой цели, пе­ ремещающейся на море из положения А (рис. 17) в по­ ложение'А' [17]. Электриче­ ская часть счетно-решаю­ щего устройства включает в себя вращающиеся транс­ форматоры (ВТ), двухфаз­ ные асинхронные двигатели с полным ротором (АДП) и асинхронные тахогенераторы (AT).

Вращающийся трансфор­ матор — это малогабарит­ ная •точная электрическая машина с неявно выражен­ ными полюсами статора

к ротора, в пазах которых уложены по две взаимно перпендику­

лярные обмотки (рис. 18, а). Обмотка возбуждения

соединена с

клеммами Сі и Сг. Квадратурная

обмотка соединена

с клеммами

Сэ и С4 . Синусная обмотка ротора

выведена на клеммы Pi и Ра,

а перпендикулярная ей косинусная

обмотка — на клеммы Рз и Р 4 -

При включении обмотки возбуждения ВТ к источнику питания с частотой 427—500 гц в зазоре между статором и ротором возни­ кает пульсирующее магнитное поле, наводящее в роторных обмот­ ках напряжение, пропорциональное проекции потока возбуждения

на ось С соответствующей обмотки, т. е. синусу и косинусу утла поворота ротора с точностью 0,04—0,06%.

По назначению и функциональной схеме вращающиеся транс­ форматоры подразделяются на линейные (ЛВТ) и синусно-коси- нусные (СКВТ) [17]. Линейный вращающийся трансформатор по­ лучается из вращающегося трансформатора (см. рис. 18, а) с ко­

эффициентом трансформации к = 0,565

путем соединения обмоток

на клеммовой

плате, как это показано

условной линией.

Линейный

вращающийся трансформатор используется в счет­

но-решающих

устройствах в качестве

преобразователя механиче­

ской величины

в пропорциональное ей

напряжение.

Вращением ручки ротора ЛВТ последнему задается поворот,

.пропорциональный скорости в пределах 0—(4-60°), что при цене деления шкалы ротора 1° = 1 узлу соответствует 60 узлам.

Выходное напряжение обмотки ротора ЛВТ, пропорциональное заданной скорости судна, подается на постронтельный СКВТ, представляющий собой вращающийся трансформатор с обмотка­

ми, соединенными

по схеме, показанной

на рис. 18, б.

 

 

 

 

 

 

Мгновенное изменение пе­

 

ленга

П

(см. рис. 17)

АП

 

равно

отношению

мгновен­

 

ного значения составляющей

 

относительной

скорости

AV

 

к

текущей

дистанции

Д

=

 

= О А '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А П

=

А V

 

(72)

 

 

 

 

 

 

д

 

 

 

 

 

 

В счетно-решающем ме­

 

ханизме

действие

деления

 

заменено

технически удоб­

 

ным

действием

умножения

 

 

 

Л П -

Д V

I

 

(73)

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выражение

(72)

решает­

 

ся автоматически с помощью

 

СКВТ,

на

обмотку

возбуж­

 

дения

которого

подается

 

переменное

пропорциональ­

 

ное

напряжение, снятое

с

 

СКВТ

построителя

хода.

 

 

 

Результат умножения AV

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

,

на

 

получается

поворо­

Рис. 18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

том ротора СКВТ на угол,

пропорциональный — . Но величина —-— нелинейно зависит от

дистанции (рис. 18, в), что приводит к необходимости иметь допол­ нительное устройство, преобразующее текущие значения дистан­

ции

в обратные ей величины, вырабатывающие—^—в функ­

ции

Д.

Наиболее простым преобразователем в этом случае является

кулачковый механизм

(рис. 18,

г).

Дальность до

цели Д модели­

руется

углом поворота

ср кулачка

/, радиус-вектор

которого

[50]

 

 

 

Р = ро +

р(ф).

 

 

(74)

где

ро — минимальный радиус

кулачка;

 

 

 

р(ф)—приращение

радиуса-вектора кулачка

в

функции

от

 

угла

поворота ср.

 

 

функция

 

Через щуп 2,

скрепленный с зубчатой рейкой,

 

 

 

 

p ( ? ) = - j - -

 

 

(75)

в масштабе ир подается на шестерню 4 ротора СКВТ. Контакт

между щупом и кулачком обеспечивается пружиной 3. Минимальный радиус кулачка ро определяется с учетом исклю­

чения заклинивания щупа, возможного в случае, если угол подъ­ ема профильной кривой кулачка а > 4 5 ° (рис. 18, д). Для цент­ рального кулачка [50]

tga

_L

AJL

(76)

 

Р

d <р

 

В данном случае

dp

 

Н- Р

(77)

 

 

 

d <р

d

Д

(78)

 

 

где |Л и масштабные коэффициенты.

? = Д т а х ~ Д т 1 п :

.

(79)

<?раб

.а, = ^ r o l " .

(80)

Pmax

Из совместного решения (76) и (77), (78) с учетом (74) и (75) получим

 

> 2

\ Д

/шіп J Ъ

Кулачковый механизм

(см. рис. 18,

г)

обеспечивает поворот

оси СКВТ (см. рис. 18, б)

при изменении дистанции на угол, про­

порциональный величине обратной дистанции. Однако СКВТ дает не линейную, а синусоидальную зависимость вторичного напряже­ ния от первичного при повороте ротора на заданный угол tp.

Для получения правильного результата решения выражения (73), выдаваемого в виде вторичного напряжения, профиль ку­

лачка

следует выполнить

по

уравнению

 

 

 

р =

р0

-+-

|i„ arcsin - і - ,

(82)

 

 

 

 

 

Д

 

т. е. моделировать

кривую 2 рис. 18, в.

 

Итак, с СКВТ

построителя

хода на обмотку

возбуждения

СКВТ

подается

напряжение,

пропорциональное

относительной

скорости AV. При повороте ротора СКВТ на угол, соответствую­ щий величине arcsin - д - , в синусной обмотке индуктируется напря­ жение, пропорциональное произведению бокового перемещения цели на синус угла поворота: AVsin ^arcsln-^-j. Поскольку

sin ^ arcsin -—- j =-ц- , влияние синусоидальной зависимости вы­ ходного напряжения СКВТ исключится, на выходе СКВТ будет

напряжение, отвечающее решению выражения (72)."

Электрокулачковый механизм индикатора курсового угла (рис. 19, а) работает в цепи раздвижения импульсов, возникаю­ щих на экране электроннолучевой трубки цепи антенного устрой­ ства. Контакты, управляемые двухфазовым кулачком /, попере­ менно закорачивают сопротивление Ri, вследствие чего потенциал точки А изменяется в пределах 0—40 в. Пульсирующее напряже­ ние с-частотой 13,3 гц, приложенное к цепи Q; R2; Pi; R3; С2, вы­ деляется на участке БВ потенциометра в виде переменного напря­ жения. Оно увеличивает или уменьшает потенциал на отклоняю-

шеи пластине 2 электронной трубки. Среднее значение потенциала устанавливается потенциометром Рг горизонтального смещения развертки.

Пилообразное напряжение на пластине 4 имеет частоту 500 гц. В результате часть разверток происходит при более положитель­ ном смешении на пластине 2, чем другая часть разверток. На экране трубки появляются раззерткп, сдвинутые одна относитель­ но другой по горизонтали па величину, зависящую от положения потенциометра Pi. Поскольку частота переключения значительная, то на экране трубки одновременно видны обе развертки. Отражен­ ные сигналы раздвигаются.

Рис. 19

Положение кулачка 1 на замыкание контактов соответствует

отклонению

напряжения

излучения

энергии влево

от

нулевой

осп,

а положение на

размыкание

контактов — вправо

от

нулевой

оси.

Величина

раздвпжения

импульсов

регулируется

потенциомет­

ром Pi.

 

 

 

 

 

 

 

 

Пластина 4 через сопротивление R4, на котором

выделяется

развертывающее

напряжение,

связана с движком ' потенциомет­

ра Рз. Пластина 2 через участок потенциометра Рь на котором выделяется напряжение раздвижения импульсов, присоединяется к движку потенциометра Рг. Движки потенциометров Рг и Рз ме­ ханически связаны между собою.

Пластина 3 связана с движком потенциометра, на котором вы­ деляется сигнал видеочастоты. Пластина 5 принимает отрицатель­ ные импульсы.

Конденсаторы Сі, С2, С3 служат для получения плавного

изме­

нения напряжения на электродах электроннолучевой трубки.

 

Кулачковый прерыватель контактов в системе сельоинной

свя­

зи 10—11 (см. рис. 3)

между механизмом

вращения

антенны 8

v. катушки электроннолучевой трубки 7 показан на рис. 19, б.

Кулачок / закреплен на валу вращения

антенны

2 и размы­

кает контакты 3 цепи

обмотки реле схемы

синфазирования

сель­

синов. Синфазирование исключает возможность рассогласования

углов

поворота роторов сельсинов 10 и

/ / (см. рис. 3) под дей­

ствием

сил инерции связанных с ними

масс.

Рис. 20

Кулачковый прерыватель / (рис. 19, в) цепи отметчика курса судна на экране электроннолучевого индикатора кинематически связан с валом вращения антенны 2 парой шестерен 3.

Всякий раз, когда в процессе вращения .антенны максимум ее излучения совпадает с диаметральной плоскостью судна (см. рис. 17), кулачковый прерыватель 1 воздействует на контактную группу 4, замыкает соответствующие контакты и на экране инди­ катора возникает яркая черта — отметка курса.

Кулачково-рычажный счетный механизм (рис. 20, а) представ­ ляет собою дифференциальную систему с двумя степенями свобо­ ды [3, 50].

Две функции, задаваемые профильными кривыми кулачков 6 и 18, суммируются на рычаге 9, жестко связанном с шестерней (колесом) 17, имеющей контактный ролик 19.

Кулачок 6 сидит на оси 23 кулачка 27, контактирующего с ры­ чагом 26, посаженным на оси 3, поворачивающейся при изменении давления в сильфоне подвижно связанном с нею через рычаг 2. Кинематическая связь между кулачком 6 и суммирующим рыча­ гом 9 осуществлена через палец 7. Поворот оси 3 через рычаг 4

одновременно передается и на указатель 5 шкалы 10 визуальногоотсчета перемещений центра сильфона. Кулачок 18 получает вра­ щение от электрического микродвигателя 21 через пару шесте­ рен 20.

Поворот суммирующего рычага 9 через пару цилиндрических, шестерен 13 и две пары винтовых зубчатых колес 12 передается на вал 14 и далее через пару цилиндрических шестерен 15 — на дискретный кулачковый счетный механизм 11.

Силовое замыкание в механизме осуществлено с помощью ви­ тых цилиндрических пружин растяжения 22 и 24.

Настройка и регулировка механизма осуществляется поворо­ том суммирующего рычага 9 относительно шестерни 17 с после­ дующим соединением их штифтовым устройством 8 и поворотом рычага 26 с помощью подвижного упора 25 кулачка 6. При на­ стройке шестерня 17 стопорится устройством 16.

Суммирующие возможности рассматриваемого механизма лег­

ко уяснить с помощью плоско-рычажной

модели

асимметричного-

дифференциала

(рис. 20, б) [50].

 

 

 

 

 

Звенья 18, 9, 6, 13

(см. рис. 20, а) представлены на

рычажной

модели

(см. рис. 20, б)

звеньями

1, 2, З Н; расстояния от оси вра­

щения

колеса 17 (см. рис. 20, а)

до точек

контакта

рычага

9 с ку­

лачками 18 и 6 соответствуют

плечам

а и b

рычага

2 (см.

рис. 20,6).

 

 

 

 

 

 

 

Условно закрепив звено 3 и переместив вверх звено 1 на вели­

чину уь будем

иметь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уі

z,

 

 

 

 

 

 

 

а -г b

b

 

 

 

 

где Zi перемещение

поводка Н за счет

перемещения

звена /.

Условно закрепив звено / и переместив вверх звено 3 на вели­

чину уз, получим

 

 

 

 

 

 

 

 

- ^ т

= — .

 

 

а + Ь •

а

 

где z3

— перемещение

поводка Н за счет перемещения звена 3.

Находя из (83) и

(84) z{ и z3

и складывая их, получим выра­

жения

перемещения

поводка

Н

при одновременном

воздействии

на звено 2 звеньев / и 3 асимметричного рычажного дифферен­ циала

 

z =

уі

а 4- b

+ У з — ,

 

(85)

 

 

 

а + Ь

 

 

 

Соответственно угол поворота

шестерни

13

(см. рис. 20, а),

си­

дящей на валу шестерни

17 суммирующего

рычага 9, будет

 

'-=13

Р.з

. Ъ

Ь Ро ,

, а

. .

(86)

 

 

(a4-b)a

(a4-b)b

 

где oig и ре—радиусы-векторы (74) кулачков

18 и 6.

 

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ