3.4 Построение практического профиля кулачка.
Для вычерчивания практического профиля нужно провести ряд окружностей радиусом ролика с центрами на теоретическом профиле и огибающую этих окружностей, которая будет практически профилем кулачка. Радиус ролика берётся меньший из 2 значений:
мм
мм
Приму радиус ролика r= 24мм
3.5 Построение графика углов передачи.
Масштаб
выбираем
.
Построение графика ведется по углу поворота.
Строить график углов передачи необходимо только для фаз удаления и приближения, если кулачок реверсивный.
Таблица 3.2
|
|
|
|
|
|
0 |
87.727 |
12' |
88.808 |
|
1 |
60.105 |
11' |
71.315 |
|
2 |
61.764 |
10' |
70.548 |
|
3 |
63.251 |
9' |
69.753 |
|
4 |
64.609 |
8' |
68.879 |
|
5 |
65.837 |
7' |
67.941 |
|
6 |
66.957 |
6' |
66.908 |
|
7 |
67.989 |
5' |
65.786 |
|
8 |
68.924 |
4' |
64.556 |
|
9 |
69.797 |
3' |
63.197 |
|
10 |
70.591 |
2' |
61.707 |
|
11 |
71.356 |
1' |
60.046 |
|
12 |
88.808 |
0' |
87.727 |
4. Силовой расчет механизма.
Исходные данные: P max=200 кГ G2=140 кГ I2=4,1 кГ·м·с2
G3=180 кГ I3=0,5 кГ·м·с2
G4=170 кГ I4=5,0 кГ·м·с2
G5=200 кГ
4.1. Определение внешних усилий
4.1.1 Определение сил инерции звеньев механизма.
Сила инерции звена определяется по
формуле:
.
Знак « - » означает, что сила инерции
направлена в сторону противоположную
ускорению.
Масса звена определяется по формуле:
Все силы инерции направлены противоположно ускорениям соответствующих звеньев.
4.1.2 Определение моментов сил инерции.
,
где
–
момент сил инерции звена;
– угловое ускорение;
– момент инерции звена;
Знак «-» в данной формуле показывает, что момент сил инерции направлен в противоположную угловому ускорению сторону.
Определим моменты сил инерции звеньев
,
т.к. звено 5 совершает поступательное
движение.
4.2. Силовой анализ групп Асура
4.2.1 Силовой анализ группы ΙΙ2(4,5)
На рис 4.1 изображена структурная группа Ассура ΙΙ2(4,5), со всеми силами и моментами.
1.
;
2.
Выбираем масштабный коэффициент
для построения плана сил и нахождения
неизвестных реакций.
3.Находим внутреннюю реакцию в точке Е.
4.2.2 Силовой анализ группы ΙΙ1(2,3)
На рис 4.2 изображена структурная группа Ассура ΙΙ1(2,3), со всеми силами и моментами.
1.
;
для звена 2
;
для звена 3
2.
Выбираем масштабный коэффициент
для построения плана сил и нахождения
неизвестных реакций.
3. Находим внутреннюю реакцию в точке С .
4.2.3 Силовой анализ начального звена
На рис 4.3 изображена структурная группа Ассура первого класса, со всеми силами и моментами.
1.
;
2.
Выбираем
масштабный коэффициент
для построения плана сил и нахождения
неизвестных реакций.
4.3. Расчет мощности двигателя.
5. Расчет маховика
Исходные данные.
5.1. Нахождение приведенного момента сил сопротивления.
С плана скоростей первого листа берем направления и величины скоростей центров масс звеньев. Измеренные углы между направлениями скоростей центров масс и весов звеньев и значения скоростей занесены в таблицу 5.1.
Используя планы скоростей первого листа определяем Mпрдля каждого положения механизма по формуле:
,
где
Gi– весi-го звена;
Vsi– скорость центра массi-го звена;
βi– угол между направлениямиGiиVsii-го звена;
Fi– внешняя сила механизма;
Vi– скорость точки приложения силы Fi;
α– угол между направлениямиFпсиVsii-го звена;
ω1– угловая скорость звена приведения.
Значение Fпсв формуле учитывается только при рабочем ходе ползуна.
В нашем случае формула принимает вид:
Рассчитываем положение 1:
Результаты для остальных записываем в таблицу 5.2
Таблица 5.1.
|
|
Vs2(м/с) |
β2о |
Vs3(м/с) |
β3о |
Vs4(м/с) |
β4о |
Vs5(м/с) |
β5о |
P(кг) |
αо |
|
0 |
1.42 |
264.89 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
1.84 |
219.89 |
0.68 |
165.12 |
0.39 |
98.57 |
0.38 |
90 |
50 |
180 |
|
2 |
2.42 |
190.99 |
1.35 |
148.46 |
1.08 |
93.74 |
1.07 |
90 |
100 |
180 |
|
3 |
2.78 |
167.31 |
1.70 |
136.28 |
1.39 |
87.03 |
1.40 |
90 |
150 |
180 |
|
4 |
2.84 |
144.68 |
1.74 |
121.19 |
1.38 |
79.32 |
1.38 |
90 |
200 |
180 |
|
5 |
2.52 |
121.85 |
1.38 |
107.36 |
1.01 |
71.31 |
0.98 |
90 |
200 |
180 |
|
6 |
1.67 |
91.23 |
0.37 |
99.26 |
0.25 |
65.72 |
0.24 |
90 |
200 |
180 |
|
6’ |
1.42 |
77.43 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
7 |
1.44 |
14.67 |
1.21 |
282.79 |
0.84 |
248.27 |
0.81 |
90 |
20 |
180 |
|
8 |
2.66 |
349.76 |
2.09 |
297.95 |
1.63 |
257.56 |
1.63 |
90 |
20 |
180 |
|
9 |
2.96 |
346.57 |
1.92 |
315.77 |
1.57 |
266.78 |
1.58 |
90 |
20 |
180 |
|
10 |
2.45 |
337.24 |
1.35 |
329.96 |
1.09 |
273.91 |
1.07 |
90 |
20 |
180 |
|
11 |
1.73 |
312.77 |
0.70 |
338.85 |
0.55 |
278.63 |
0.53 |
90 |
20 |
180 |
Таблица 5.2.
|
Поло-жение |
Мпр кг*м |
Jпр кг*м*сек2 |
Тзв кг*м |
|
0 |
-1.88 |
3.18 |
141.15 |
|
1 |
-38.62 |
7.04 |
312.21 |
|
2 |
-69.92 |
17.9 |
794.19 |
|
3 |
-84.78 |
26.35 |
1169 |
|
4 |
-76.34 |
26.98 |
1197 |
|
5 |
-42.60 |
18.12 |
803.84 |
|
6 |
-4.91 |
5.06 |
224.50 |
|
6’ |
4.59 |
3.18 |
141.15 |
|
7 |
18.49 |
9.46 |
419.55 |
|
8 |
47.82 |
31.58 |
1401 |
|
9 |
64.13 |
31.87 |
1414 |
|
10 |
54.98 |
18.16 |
805.89 |
|
11 |
30.30 |
7.11 |
315.28 |
Строим график зависимости изменения приведенного момента сил сопротивления от угла поворота ведущего звена. Отрицательные значения Mпроткладываем вниз, положительные – вверх. Выбираем масштаб:
μM=5 кг*м/мм, μφ=0.0262 рад/мм.