1.9 Розрахунок радіусів-векторів профіля кулачка.

Розрахукова схема представлена на рис. 1.12.

Рис.1.12. Розрахункова схема для визначення радіусів-векторів кулачка

Визначаємо базовіддаль:

=153.2645 мм

Приймаємо мінімальний радіус-вектор

Визначаємо початковий кут відхилення коромисла від базовіддалі:

Поточний радіус-вектор визначаємо :

)=

)=

)

Визначаємо початковий кут положення радіуса-вектора відносно базо віддалі:

або

Визначаємо кут положення поточного радіуса

або

Кутова поправка

Профільний кут визначаємо

де - поточний фазовий кут, який визначається для кожної ділянки окремо.

Визначаємо початковий кут відхилення радіуса-вектора від базовіддалі:

Визначаємо поточний кут відхилення поточного радіуса-вектра від базовідаллі

Кутова поправка

Профільний кут визначаємо:

де – поточні фазові кути. Які визначаємо для кожної ділянки окремо.

Для I ділянки

Для II ділянки

Для III ділянки

Для IV ділянки

Для V ділянки

Розрахунок радіус-векторів і профільних кутів проводимо в системі MathCAD.

Робоче креслення кулачка представлено на кресленні до ДОА120.05.00.11.

1.10 Розрахунки на міцність.

1.10.1 Розрахунок вала форграйфера вираховуємо за формулою:

Максимальне прискорення форграйфера вираховують за формулою.

де - константа піка прискорення;

- кут повороту форграйфера на ділянці розбігу;

- фазовий кут ділянки розбігу;

- кутова швидкість водила.

Кутову швидкість водила розраховуємо

Тоді

Максимальний крутний момент на валу форграйфера:

Де =0,28кг. - момент інерції мас форграйфера .

Отже

Вал форграйфера працює на напруження кручення, яке визначається формулою:

де - момент опору січення при крученні;

- діаметр вала;

Тоді

Для сталі 45 вала ,що більше діючих.

1.10.2 Розрахунок шпонки.

На валу форграйфера закріплене зубчасте колесо шпонкою.

Шпонка працює на напруження зминання. Умови міцності описуються формулою:

де - максимальний крутний момент;

- висота шпонки;

- довжина робочої частини шпонки;

- діаметр вала.

Підставляючи наші значення в формулу, одержуємо:

Для сталі 45 =100МПа.

Умова міцності витримуються.

1.10.3 Розрахунок зубчастої передачі приводу форграйфера на міцність.

Максимальний крутний момент на колесі Мк = 236 Н∙м.

Передатнє відношення і = 2.

Кількість обертів колеса .

Ширина зубчастого колеса .

Кількість зубців колеса .

Знаходимо окружну швидкість

Напруження згину розраховуємо за формулою

де – коефіцієнт форми зуба

- швидкісний коефіцієнт

Тоді

Для гартованої сталі 45 допустиме напруження ,що більше діючого.

Контактні напруження розраховуємо за формулою

де – коефіцієнт тиску

Тоді

Для гартованої сталі 45 допустиме контактне напруження ,5 МПа , що більше діючого.

По контактним напруженням і напруженням згину умова міцності витримується.

1.10.4.Розрахунок торсіона механізму керування захоплювачами форграйфера.

Для покращення роботи проведена модернізація механізму керування захоплювачами форграйфера. Замість пружин стиску які призначені для створення зусилля затиску аркуша захоплювачами, застосований торсіон. Внаслідок цього спрощується конструкція механізму,анулюються штони, пружини стиску, важелі і напрямні. Також зменшуються зусилля при відкриванні захоплювачів, оскільки торсіон може давати більш м’яку характеристику. Розрахункова схема механызму показана на рис.1.13.

Захоплювачі 1 з допомогою торсіона, який встановлений на валу створює крутний момент , під дією якого захоплювачі 1 притискають аркуш 3 до стояків 2 з зусиллям .

Необхідні мінімальне значення моменту визначаємо за формулою.

Де - необхідне зусилля на захоплювачі для надійного утримування аркуша.

Для форграйфера можна прийняти

- плече дії зусилля

- кількість захоплювачів

- коефіцієнт запасу

Тоді

Момент є мінімальним. При відкриванні захоплювачів він буде збільшуватись. Приймаємо максимальне значення моменту

Крутний момент, створюваний торсіоном повинен дорівнювати цьому значенню.

де полярний момент перерізу торсіона.

– модуль зсуву.

- довжина торсіона (беремо з креслення)

– кут закручування торсіона в рад.

Оскільки кут відкривання захоплювачів то задаємося кутом початкового закручування торсіона .

Тоді сумарний момент закручування торсіона буде

Необхідний полярний момент торсіона

Діаметр торсіона

Провіримо запроектований торсіон на міцність по напруження кручення

де - момент опору перерізу торсіона

– допустиме напруження кручення

Для матеріалу зі сталі 65 допустиме напруження кручення , що більше діючого умова міцності витримуються.