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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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:

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