42.Построение профиля кулачка по заданному закону движения толкателя.
Построение профиля кулачка для кулачкового механизма с центральным роликовым толкателем
Закон движения толкателя задан в виде диаграмм S=f(φ), изображенных на рисунках 2, 3, 4 и 5, на которых показаны все фазы движения толкателя за один оборот кулачка. Из произвольно выбранной точки О (рис. 8) проводим окружность радиусом , определенным по методу, описанному выше.
Рис. 8 Построение профиля центрального роликового кулачкового механизма
Для построения профиля кулачка сообщают кулачку угловую скорость ω. От прямой ОА противоположно направлению ω откладывают фазовые углы φ1, φ2, φ3 и φ4. Дуги, стягивающие фазовые углы φ1 и φ3, делят на столько же частей, на сколько разделена ось абсцисс диаграмм S=f(φ1) и S=f(φ3) (в нашем случае на 8). Через точки 0, 1, 2, 3, ... , 17 проводят лучи из центра О. Если масштаб чертежа равен масштабу диаграммы перемещений (т.е. = ), то на лучах от точек 0, 1, 2, …, 17 откладывают отрезки, равные ординатам диаграммы S=f(φ) и соответствующие углам поворота кулачка, получают точки 0*, 1*, 2*, …, 17*. Соединив эти точки плавной кривой, получим теоретический профиль кулачка на фазах подъема и опускания.
На фазе верхнего стояния профиль кулачка будет дугой окружности , на фазе нижнего стояния - дугой .
Если толкатель роликовый, то построение практического профиля сводится к построению эквидистантной кривой как огибающей положений ролика (см. рис. 8).
Радиус
ролика принимают:
, (16) где — радиус кривизны вогнутой
части профиля кулачка, мм.
Построение профиля кулачка для кулачкового механизма с центральным игольчатым толкателем
Закон движения толкателя задан в виде диаграмм S=f(φ), изображенных на рисунках 2, 3, 4 и 5, на которых показаны все фазы движения толкателя за один оборот кулачка. Из произвольно выбранной точки О (рис. 9) проводим окружность радиусом , определенным по методу, описанному выше.
Для построения профиля кулачка сообщают кулачку угловую скорость ω. От прямой ОА противоположно направлению ω, откладывают фазовые углы φ1, φ2, φ3 и φ4. Дуги, стягивающие фазовые углы φ1 и φ3, делят на столько же частей, на сколько разделена ось абсцисс диаграмм S=f(φ1) и S=f(φ3) (в нашем случае на 8). Через точки 0, 1, 2, 3, ... , 17 проводят лучи из центра О. Если масштаб чертежа равен масштабу диаграммы перемещений (т.е. = ), то на лучах от точек 0, 1, 2, …, 17 откладывают отрезки, равные ординатам диаграммы S=f(φ) и соответствующие углам поворота кулачка, получают точки 0*, 1*, 2*, …, 17*. Соединив эти точки плавной кривой, получим теоретический профиль кулачка на фазах подъема и опускания.
На фазе верхнего стояния профиль кулачка будет дугой окружности , на фазе нижнего стояния - дугой . Для кулачковых механизмов теоретический профиль кулачка совпадает с практическим.
Рис. 9 Построение профиля центрального роликового кулачкового механизма.
|
|
Построение профиля кулачка по заданному закону движения толкателя
Расчёты в данном разделе будем выполнять в соответствии с методикой, изложенной в [5-6], на основании следующих исходных данных: А112 Тип кулачкового механизма - плоский кулачковый механизм с вращательным кулачком и поступательным движущимся роликовым толкателем. ц1=800 - угол подъёма толкателя ц2=600 - угол верхнего выстоя ц3=800 - угол спуска толкателя ц4=1400 - угол нижнего выстоя Закон движения толкателя: S=Smax*[ц/ц1-1/2р*sin(2р/ц1*ц)+S0 L=0мм - эксцентриситет кулачкового механизма. Smax=30мм - ход толкателя. Рассчитаем положение точек на диаграмме движения толкателя на фазе подъёма. Результату расчётов занесём в таблицу. S1=Smax*[ц/ц1-1/2р*sin(2р/ц1*ц)+S0= =30*[0/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*0)]+50=50 S2=30*[10/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*10)]+50=50,45 S3=30*[20/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*20)]+50=53 S4=30*[30/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*30)]+50=57,95 S5=30*[40/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*40)]+50=65 S6=30*[50/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*50)]+50=71,75 S7=30*[60/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*60)]+50=77 S8=30*[70/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*70)]+50=78,5
S Таблица фазовых углов
Вывод: в результате выполнения раздела было сделано: 1) определили радиус ролика, 2) определили радиус основной окружности, 3) построили профиль окружности, 4) определили основные геометрические размеры. Заключение В результате проведенного кинематического анализа определили величину и направление линейных скоростей и ускорений точек и угловой скорости и углового ускорения шатуна кривошипно-ползунного механизма двигателя внутреннего сгорания в исследуемом положении. Выполненный силовой расчет кривошипно-ползунного механизма позволил определить реакции в кинематических парах и уравновешивающую силу при известных внешних силах и силах инерции. Методом рычага Жуковского найдена уравновешивающая сила. Определены крутящий момент на коленчатом валу и мгновенная мощность двигателя в положении кривошипно-ползунного механизма, при котором на поршень действуют близкие к максимальным силы давления газов. Сравнительная оценка результатов вычислений уравновешивающей силы, полученных разными методами, свидетельствует о том, что эту силу можно определить достаточно точно либо методом планов сил, либо методом рычага Жуковского. Величина расхождения результатов уравновешивающей силы зависит от точности графических построений и размеров. Также был проведен кинематический анализ зубчатого механизма, целью которого являлось определение передаточных отношений механизма и угловых скоростей отдельных указательных звеньев. Было проведено построение эвольвентного профиля зубьев инструментальной рейкой и профиля кулачка при помощи прибора ТММ 21. |
|
9=30*[80/80-1/2*3,14*sin(2*180/80*80)]+50=80