3. Порядок выполнения работы

Лабораторная работа выполняется с использованием прибора ТММ- 21, являющегося по своей сути как бы моделью синтезируемого кулачкового механизма. С его помощью можно вычерчивать профили кулачков как для механизма с толкателем, так и с коромыслом.

Построение профиля можно вести либо с использованием значения функций r_i = f(α_i), либо по заданному закону движения толкателя (т.е. применяя анали­тический или графический метод).

Описание прибора ТММ-21

На основании 4 (рис. 3) установлен диск 1, имеющий возможность вращаться относительно своей оси с помощью рукоятки 15. Угол поворота диска отсчитывается по индексу 17. Поверх диска 1 накладывался круг из чертежной бумаги, служащий заготовкой кулачка. Установленный в правой части прибора корпус 6 с помощью рукояток 7 и 11 может перемещаться по пазу 10 соответственно в направлениях ОУ и ОХ. Перемещения отсчитываются в направлении ОУ по шкале 8, в направлении ОХ – по шкале 12. На оси 14 корпуса 6 установлена направляющая 3, вращение которой осуществляется рукояткой 13. Угол поворота направляющей 3 можно определять с помощью сектора 5.

Вдоль паза направляющей 3 может перемещаться ползун 2, в котором укреплена игла с пуговкой 16 и приспособление для вычерчивания окружности ролика 9.

Условно можно считать, что корпус 6 имитирует толкатель кулачкового механизма, направляющая 3 – коромысло, а ползун 2 – ролик на толкателе или коромысле.

Рис.3. Прибор ТММ-21

4. Последовательность выполнения работы

1. Студент получает прибор ТММ-21 и шифр задания, который включает букву, обозначающую тип механизма (А – с качающимся толкателем, Б – с поступательно движущимся толкателем), и три цифры, дающие номера вариантов исходных данных (табл. 3): первая – основные параметры и размах (тип А) или ход (тип Б) толкателя (табл. 1); вторая – закон движения толкателя (табл. 2); третья – циклограмму (табл. 3). Исходные данные и все расчеты записываются в протокол.

2. По заданному закону движения вычисляются значения перемещений толкателя (S) или коромысло (ψ) в функции угла поворота кулачка и заносят в таблицу. Расчет делают только для участка прямого хода через 10° угла поворота кулачка. При этом расчетная формула разбивается по колонкам табл. 4 на части так, чтобы каждой колонке соответствовала одна вычислительная операция. Для обратного хода перемещения симметричны. По полученным табличным данным вычерчивают диаграмму перемещений толкателя и на приборе ТММ-21 – профиль кулачка.

3. Вычисляют значения радиус-векторов и соответствующих им углов профиля кулачка [r_i = f(α_i)]. Данные расчета заносятся в бланк. По этим данным также вычерчивают профиль кулачка на приборе ТММ.

4. Один из профилей кулачка копируют на карандашную кальку и затем накладывают на другой профиль. Совпадение обоих профилей указывает на правильность выполненной работы.

Порядок вычерчивания профиля кулачка

Для механизма типа А. По шкале 8 (рис.3) рукояткой 7 корпус 6 устанавливают на нуль. По шкале 12 рукояткой 11 устанавливают заданное расстояние О₁О₂ = А. По шкале направляющей 3 ползун 2 приводится в такое положение, чтобы размер А0₂ был равен L. Диск 1 с закрепленной на нем бумажной заготовкой устанавливают сначала на нулевое деление, затем последовательно на исходные углы φ по индексу 17, а направляющая (толкатель) 3 – на рассчитанные углы ψ по шкале 5.

В каждом положении нажимом на кнопку 16 игла опускается на бумажную заготовку, а вращением рукоятки 9 очерчивается окружность ролика. Кривая, проведенная на заготовке через центры, отмеченные наколом иглы, будет теоретическим профилем кулачка. Внутренняя же огибающая к окружностям роликов образует практический профиль кулачка.

Для механизма типа Б. Рукояткой 13 шкалу 5 устанавливают на нуль. По шкале 8 рукояткой 7 корпус 6 вместе с толкателем (направляющей) 3 смещают на величину заданного эксцентриситета L. Рукояткой 11 корпус 6 перемещают вправо по шкале 12, при этом отсчет "12" по шкале направляющей 3 будет находиться точно над центром диска 1. После этого для каждого значения угла поворота кулачка φ устанавливают величину перемещения толкателя S по шкале направляющей 3, для чего ползун 2 устанавливают на отсчет (120 – S) мм. Углы φ устанавливаются поворотом диска 1 (отсчет угла поворота φ ведут по индексу 17). Для каждого значения угла φ и соответствующего ему значения S с помощью кнопки 16 и рукоятки 18 на заготовке диска 1 вычерчивают окружность ролика. Геометрическое место центров роликов является теоретическим профилем кулачка, внутренняя же огибающая к окружностям роликов образует практический профиль.

Задание к лабораторной работе по расчету и построению

профиля кулачков

1. Схемы и основные данные кулачковых механизмов

Тип А Тип Б

Таблица 1

№ варианта	Тип А			Тип Б
	Основные параметры		Максимальный ход толкателя	Основные параметры		Максимальный ход толкателя
	А, мм	L, мм	Ψmax, град	S0, мм	е, мм	Smax, мм
1 2 3 4 5	75 75 80 80 85	40 46 45 60 52	30 32 34 36 38	20 20 25 25 30	20 25 15 20 20	30 35 40 40 45

2. Законы движения толкателя (прямой ход) Таблица 2

№ варианта	Диаграмма ускорения	Для типа А	Для типа Б
1
2
3		,	,
4

3. Циклограмма Таблица 3

№ варианта	φ1, град	φ2, град	φ3, град	φ4, град	№ варианта	φ1, град	φ2, град	φ3, град	φ4, град
1	100	60	100	100	5	100	80	100	80
2	120	100	120	20	6	120	60	120	60
3	100	120	100	40	7	120	40	120	80
4	120	80	120	40	8	100	40	100	120

φ₁ – прямой ход; φ₃ – обратный ход; φ₂ и φ₄ – выстой