6.2 Проектування механізмів кривошипних коромисел за крайніми положеннями коромисла і коефіцієнту зміни середньої швидкості робочого та холостого ходу

Рисунок 2

Розвязання задачі за цією умовою виконують у такій по­слідовності.

Будують крайні положення коромисла по його довжині L і куту розмаху ψ (мал.2);

За коефіцієнтом зміни середньої швидкості ходу К обчислюють кут між крайніми положеннями шатуна:

. (5)

Точки А₁ і А₂ сполучають прямий і, ці точки беруть за вершини, а лінію А₁А₂ за загальну сторону, будують кут а = 90°, а інший β = 90° - θ. Через точки А₁А₂ і С пересічення сторін побудованих кутів проводять коло, яке є геометричним центром можливого положення центра криво­шипа. Центр кривошипа не слід розташовувати в точках Е і М, оскільки при цьому рухливі ланки механізму виявляться на одній прямій (у мертвому положенні), з якого механізм важко вивести обертанням кривошипа.

Вибравши центр кривошипа О₁, сполучають його з точками А₁ і А₂ прямими, які змальовують кривошип і шатун у крайніх положеннях. Довжину кривошипа і шатуна визначають за форму­лами (2) і (3).

6.3 Проектування кривошипно-повзунних механізмів за ходом повзуна і відношенням довжини шатуна до довжини кривошипа

Для центрального механізму довжина кривошипа береться такою,що дорівнює половині ходу повзуна (рис.3): r = Н / 2 .

Рисунок 3

знаходять довжину шатуна l і найбільший кут тиску

По відношенню довжини шатуна до довжини кривошипа λ

, (6)

(7)

6.4 Проектування кривошипно-повзунних механізмів за величиною ходу повзуна, коефіцієнтом зміни середньої швидкості і куту тиску

Задано: До - коефіцієнт зміни середній швидкості прямого

і зворотного ходу; - кут тиску; Н - хід повзуна.

Побудова ведеться в такій послідовності (рис.4):

Рисунок 4

На лінії х-х відзначають крайні положення повзуна B₁ і В₂, відстань між якими дорівнює його ходу H; за коефіцієнтом зміни середньої швидкості прямого і зворотного ходу К визначають кут θ між крайніми положеннями шатуна за формулою(5); на лінії B₁B₂ будують кут α = 90° у точці В₂, а в точці B₁ - кут β = 90° - θ. Через точки В₁,В₂ і М проводять коло і знаходять положення центра обертання кривошипа (точку О₁) з таким розрахунком, аби кут тиску між шатуном і лінією переміщення повзуна не перевищував допустиме значення. У той самий час положення центра обертання кривошипа відносно лінії переміщення повзуна визначить величину ексцентриситету е механізму.

Довжину кривошипа і шатуна визначають за формулах (2) і (3).

5. Кінематичний аналіз механізму [1,2]

7.1 Побудова плану механізму (рис. 5а) на прикладі схеми довбального верстата

Беремо довжину кривошипа на кресленні, таку, що дорівнює 30-80 мм. Оскільки в технічному завданні всі розміри ланок задаються в метрах, а на кресленні відкладаються довжини ланок у міліметрах, то необхідно визначити масштаб побудови схеми механізму:

μ₁=L_О1А/O₁A = ...м/мм, (8)

де L_О1А - дійсна довжина ланки в метрах;

О₁, А - довжина ланки у міліметрах, що відкладається на кресленні. Розміри останніх ланок в міліметрах визначають за допомогою масштабного коефіцієнта довжин μ₁. Дійсна довжина ланки в метрах ділиться на масштабний коефіцієнт. Відклавши відрізок О₁А, описують коло цим радіусом. Якщо коефіцієнт зміни середної швидкості прямого і зворотного ходу K_v=1, то необхідно визначити робочий і холостий хід.

Початок робочого ходу позначається на колі r = О₁А як нульове положення кривошипа.

Визначення крайніх положень механізму (вихідної ланки) для різних механізмів має свою специфіку. Для деяких механізмів вдається відразу визначити крайні положення (центральний кривошипно-повзунний). Для інших механізмів необхідно будувати положення механізму за один цикл (один оберт кривошипа).

Далі коло r = O₁A від нульового положення розбивають на 12 рівних частин. Для центральних кривошипно-повзунних механізмів K_v = 1 робочий і холостий хід рівні.

Для кулісних механізмів коефіцієнт K_v > 1, кут робочого ходу кривошипа і холостого різні. Крайні положення механізму визначаються, коли кривошип перпендикулярний до куліси. За нульове положення механізму беруть крайнє положення (початок робочого ходу). Друге крайнє положення механізму може не збігатися і займе проміжне положення на розбитті окружності r = O₁A на рівні частини. На аркуші формату А1 з одного центра О₁, будують 12 положень механізму. На напрямній вихідної ланки відзначають переміщення для дванадцяти положень точки А (0,1,2,3,4 і так далі). При рівності робочого і холостого ходів точки прямого ходу збігаються з точками переміщень зворотного ходу. Побудова планів механізму (кривошипно-повзунного) показана в додатку 2.

При необхідності визначити траєкторії руху центру мас ланки досить з'єднати точки центрів мас для різних положень механізму головної кривої.