Файл: Тайнов А.И. Работа заданных сил в машинах учеб. пособие для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 187
Скачиваний: 1
строений определяются все двенадцать положений звеньев меха низма, из которых на рис. 50 лишь одно положение звеньев очер чено контурными линиями, а все остальные — тонкими линиями. На схеме дополнительно показаны и крайние правые положения звеньев механизма, обозначенные, соответственно, под номерами'4':
Для анализа условий работы механизма исходными данными, как уже было сказано выше, являются силы полезных сопротивле ний. На рис. 51 приведена диаграмма сил полезных сопротивле-
Рис. 51
ний строгального станка по металлу рассматриваемого здесь вида,
за полный цикл его работы при установившемся движении. |
Диа |
|||||||
грамма |
эта Pnc = |
Pnc(s) |
построена |
в |
масштабе |
( i п о оси |
орди |
|
нат и дает непосредственно значение |
сил Я| 1 С в кГ. |
Однако, для |
||||||
удобства |
пользования |
при дальнейшем анализе |
эту |
диаграмму |
||||
следует |
перестраивать, |
задаваясь |
условием |
P,l c = |
PIK{t) |
или |
||
^ п с ™ ^пс(ф) • Д л я |
этого поступаем |
следующим |
образом. |
|
||||
Производим подгонку масштабов диаграммы сил полезных со |
||||||||
противлений (рис. 51) |
и плана механизма (рис. 50). С этой |
целью |
через крайние точки диаграммы, отмеченные на оси абсцисс, про водим вертикальные прямые. Затем, из точки О иа левой вертика
ли проводим горизонтальную и наклонную прямые. На |
наклонной |
||
прямой откладываем |
отрезок Н, соответствующий |
худу |
стола на |
плане механизма. На |
этот отрезок переносим и |
точки |
разметки |
траектории. После чего, указанные точки проектируем сначала иа
горизонтальную |
прямую, |
а затем—-на |
диаграмму |
сил |
полезных |
||||||
сопротивлений. |
В результате |
этих |
построений |
иа |
диаграмме |
||||||
Рпс = Pnc(s) |
получаются |
точки, |
характеризующие |
значения |
Р,к |
||||||
для каждого из положений звеньев |
механизма. |
|
|
|
|
||||||
По этим |
данным в |
обычном |
порядке |
строим |
диаграмму |
||||||
Рпс = PnQ(t). |
Диаграмма |
эта |
приведена |
на |
рис. 52. |
Масштабу |
56
диаграммы: ur — по оси ординат, \.it и а, —по оси абсцисс. Пер вый из этих масштабов обычно выбирается, а вторые — определя ются в зависимости от L .
Отметим также, что в этом случае, при установившемся дви жении машины, в том же направлении, что и силы полезного со-
о о |
"i 2 3 Z 5 6 7 8 3 10 11 |
12 |
-. |
L |
- |
Рис. 52
противления, постоянно действуют силы вредного сопротивления, связанные с перемещением подвижного стола в направляющих. Значения этих сил в общем случае могут быть определены из урав нения:
|
|
PB C = /(G 5 + |
G J [кГ|, |
(89) |
где Gs |
— вес подвижного стола станка в кГ; |
|
||
G, |
—вес обрабатываемой детали в кГ; |
|
||
f — коэффициент |
трения в направляющих станка. |
|
||
Пусть в данном |
случае силы Ряс |
по сравнению с Р п с |
настоль |
ко малы, что их влиянием на изменение условий работы строгаль ного станка можно пренебречь. Поэтому при дальнейшем анализе условий работы станка мы ограничимся учетом только сил полез
ных |
сопротивлений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В тех же случаях, когда значениями сил Ряс |
пренебречь |
нель |
||||||||
зя, |
к диаграмме |
Р п с |
= |
Pn-(t) |
на |
рис. 52 |
обычно |
пристраивается |
|||
и диаграмма |
Р в с |
= |
PBC(t) |
. |
При |
дальнейшем анализе, |
соответст |
||||
венно, учитываются обе эти диаграммы. |
|
|
|
|
|||||||
|
Итак, в |
данном |
случае, |
исходя |
только |
из |
диаграммы |
||||
/Мпс = /И|1С(/) , |
определяем значения приведенных |
моментов |
сил |
полезных сопротивлений, отнесенных к кривошипному звену меха низма. Согласно уравнению •
М„с, = Р „ с ; г - ^ [кГм], : (90)
где г —радиус кривошипа в м;
VD —линейная скорость точки D механизма в соответствую щем положении его звеньев;
V 1 — линейная скорость точки А кривошипа;
•57
находим значения приведенных моментов сил полезных сопротив лений механизма в каждом из положений его звеньев. Соответст венно, имеем:
|
|
|
•'.I |
,VI |
== Р |
г |
Vо- |
П С ; |
Н С : |
|
|
|
|
|
(91) |
/VI |
Р |
г |
О,. |
|
|||
пс,„ |
ис,0 |
|
J |
Л'!., |
Р |
|
|
По этим данным строим диаграмму Мт. на рис. 53. Отметим только, что положения точек 6', 7', 8', 9', 10' и 11'на диаграмме
Рис. 53
в этом случае определяются непосредственно по соответствующим их ординатам. А положения промежуточных точек на 6-м и 12-м участках диаграммы получаются путем проведения плавной кри вой графика за пределами крайних точек и проектирования тех же
точек с диаграммы на рис. |
52. |
Диаграмма |
построена в масштабе |
||||||
:1 Л , по оси |
ординат, |
выбранном |
произвольно, и в масштабах |
ц, |
и |
||||
— по оси |
абсцисс, |
определяемых, |
исходя |
из параметров ii\ |
и L . |
||||
После чего, одним из известных нам способов, рассмотренных |
|||||||||
выше, определяем площадь S этой |
диаграммы, а затем — и |
сред |
|||||||
нее значение ее ординаты. Имеем: |
|
|
|
|
|
||||
|
|
Л ^ = - £ [ м м | . |
|
|
(92) |
||||
А следовательно, и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M2==pJUcpr |
|* |
А , |
|
(93) |
|||
|
|
пс |
1 М |
пс |
' М |
д |
• |
\ |
I |
58
Задаемся теперь условием:
что соответствует притоку движущих сил постоянной величины, на протяжении полного цикла работы механизма при установившем ся движении.
|
На рис. 53, простроена и диаграмма |
Л'1,„ , представленная |
в ви |
||||||
де |
простого |
прямоугольника. Такая |
конфигурация |
диаграммы |
и |
||||
соответствует принятым здесь условиям работы механизма. |
Mxv |
|
|||||||
М{К |
Далее, |
путем графического интегрирования |
диаграмм |
и |
|||||
строим диаграммы работ механизма. |
работ Ах„ |
и А „ с . |
|||||||
|
На рис. |
54 |
показано построение |
диаграмм |
|||||
Из |
чертежа |
па |
этом рисунке видно, что |
диаграмма |
А л в и в этом |
Рис. 54
случае изобразится в виде наклонной прямой, проведенной из точ ки О начала координат под углом а коси абсцисс, параллельно со ответствующему лучу на предыдущей диаграмме. Диаграмма А„с получается при последовательном проведении наклонных прямых, параллельных соответствующим лучам на рис. 53, начиная также из точки О начала координат. В положении 12 графики диаграмм Л,,, и .4П С , как и следовало ожидать, сливаются в одну точку. Масштаб ы ., этих диаграмм определится, соответственно, из урав нения:
1Л k = ;хм JJ4 Н [кГм'мм], |
(95) |
где Я — полюсное расстояние в мм.
Кинетическую энергию механизма для нулевого положения его звеньев находим из выражения:
59