Файл: Решение задач машиноведения на вычислительных машинах [сборник]..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 91

Скачиваний: 0

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

давления с разными усилителями давления. Это значит, что ме­ тодика расчета данного регулятора аналогична рассмотренной выше и может выполняться по формулам, приведенным в предыду­ щем разделе, с учетом разницы в индексах в уравнениях (26) и (40), а также изложенных особенностей в способе расчета вели­ чины деформации основной пружины 8s72. С учетом сделанных замечаний данные табл. 2 и 3 справедливы и для регулятора с уси­ лителем два сопла—заслонка.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Г. Б. Синярев, М. В. Добровольский. Жидкостные ракетные двигатели. Оборонгиз, 1957.

2.В. К. Дейкун. Статические характеристики и методика расчета га­ зовых редукторов. — Труды ВНИИАвтогенмаш, вын. X II. М., «Ма­ шиностроение», 1965.

3.В. К. Дейкун. Динамическая устойчивость газовых редукторов. — Труды

ВНИИАвтогенмаш, вып. XIV.

М., «Машиностроение», 1967.

 

4. В. К. Дейкун. Динамические

характеристики газовых редукторов. —

Труды ВНИИАвтогенмаш, вып.

XV. М., «Машиностроение»,

1968.

5.О. Б. Балакшин, И. Т. Чернявский, В. П. Гусев, В. М. Махов. Иссле­ дование на АВМ математических моделей пневматических измерительных устройств различных конструкций и способов действия. — Сб. «Авто­ матизация решения задач динамики машин». — М., «Наука», 1972.

6.О. Б. Балакшин, Т. П. Салихова. Исследование пневматических устройств различных конструкций, способов действия и назначения при помощи

программы широкого профиля для ЭЦВМ. — Сб. «Автоматизация ис­ следования динамики машин». М., «Наука», 1973.

7.Е. П. Попов, И. П. Палыпов. Приближенные методы исследования не­ линейных автоматических систем. Физматгиз, 1960.

8.А. В. Высоцкий, А. П. Курочкин. Конструирование и наладка пневма­ тических устройств для линейных измерений. М., «Машиностроение», 1972.

9.Г. В. Биттнер. Пневматические функциональные элементы. М., «Энер­ гия», 1970.

РАСЧЕТ НА ЭВМ КРИВОШИПНО-КОРОМЫСЛОВОГО МЕХАНИЗМА РЕЗАНИЯ ЛЕТУЧИХ НОЖНИЦ

Б. И. Павлов, С. Н. Сумский

Встатье на примере кривошипно-коромыслового механизма резания летучих ножниц решается задача выбора параметров кинематической схемы механизма с заданным относительным дви­ жением. Вывод аналитических зависимостей для определения величин, характеризующих относительное движение режущего инструмента, изложен [1, 2].

78


Структурная схема режущего механизма летучих ножниц

показана на рис. 1 и 2.

 

и угол

поворота к-то звена

Обозначим: Ьк и ук — длина

(к= 1, 2, 3, 4);

т — размер ножа;

ф — угол поворота ножа; D —

горизонтальное смещение

осей вращения

кривошипов;

£ — вер­

тикальное перекрытие; у — угол

между шатуном и ножом; i

передаточное

отношение;

/ — расстояние

от центра

шарнира

до точки Е.

Для данных обозначений в дальнейшем будут указываться буквенные индексы, характеризующие: вид механизма (в — верх­ ний, н — нижний); положение звеньев (м — монтажное, т — те­ кущее); точки (С, D , Е).

Боковой зазор между ножами будем измерять по горизонтали между соответствующими точками верхнего и нижнего ножей,

Рис. 1

79


лежащими на одной ординате (рис. 1). Будем различать: Д,1В— боковой зазор между наиболее удаленной точкой режущей кромки нижнего ножа и линией верхнего ножа; Двп — боковой зазор между наиболее удаленной точкой режущей кромки верхнего ножа и линией нижнего ножа; Д — боковой зазор между любыми точками ножей, в частном случае между наиболее удален­ ными.

Все углы, кроме ув, уп, отсчитываются от оси Ох в направлении, противоположном вращению часовой стрелки. В настоящее время наиболее часто встречаются ножницы с расположением осей 0 ±1 0 2ведущих кривошипов на одной вертикали. Однако по некоторым причинам технологического и конструктивного характера можно применять схему со смещением 0 1ч 0 2, поэтому программа расчета охватывает и эту разновидность ножниц (рис. 2).

Рис. 2

80

За критерии оценки различных вариантов приняты следующие показатели:

а) характеристики движения ножей: dB, du, Днв; ДВ11; Д; Дфв; Дфи, где dB, da — максимально возможные для установки размеры соответственно верхнего и нижнего ножей; Дфв, Дфн — углы откло­ нения соответственно верхнего и нижнего ножей от перпендику­ лярного положения к оси разрезаемого материала;

б) характеристики верхнего и нижнего кривошипно-коромыс-

лового механизма: pmin; 180° — pmax; г32; i42; i'2; i'42, k32, k42, где pmin, pmax — величина минимального и максимального углов передачи; г32, *42 и Кп *42 — аналоги угловой скорости и ускорения соответ­ ственно шатуна и коромысла; к32, к42 — коэффициенты динамиче­ ской мощности шатуна и коромысла [3].

На первом этапе конструирования общими исходными данными для любого последующего варианта выбора параметров являются величины:'А; Д„; |/„|cos <р„м; £>„; Dn; фвм; ф11Л; т ,; т„\ гЕ1|. Затем конструктор может вести разработку машины в двух направле­ ниях, проектируя расположение верхнего и нижнего кривошипнокоромысловых механизмов симметрично и несимметрично оси Ох.

Параметры

механизмов

в

зоне

резания

(130°

> ср2„ >

90°;

270° > ср2в >

240°) определяются

двумя

положениями, которым

соответствуют значения функций отклонения:

 

 

 

Д ' Г В = *FB — 2 7 0 °

=

0 ,

Д ¥ н =

*FH —

9 0 ° =

0 .

( I )

При «симметричном» проектировании задаются величинами для верхнего и нижнего кривошипно-коромысловых механизмов: L2, L3, Ь4, ср2м, ср3м, ср4м. Далее известными методами [4] опреде­ ляются необходимые для последующего расчета параметры L1? <р1я.

При «несимметричном» проектировании механизмов расчет более сложен. Заданными в этом случае являются величины L2b,

■^Зв» •^/4в» ^рЗвм» ф2вм» Т2вт» -^2и» -^Зн? ■^у4н? ^рЗнм? Т2пм» ^р2нт*

Координаты точек С и D для нижнего и верхнего механизмов

определяются по следующим формулам:

 

 

 

 

Хс =

Ьг cos ср2 -j- L3 cos <р3;

( 2)

 

 

 

Ус =

sin ?2 + h

sin ср3;

 

 

 

 

Х В — ( { Х С к ~ Ь

Усы)

 

( Х С т ~ ^ ~ У Ъ г ) - У В (У Си

У <7 J))/Т—( Х С ч X C i))\

( 3 )

УВ= ( - М , - \jM\AKN)I(2KJ,

 

 

 

где

 

 

 

 

 

 

УСМ ~

УСи

+

1;

 

 

 

* i =

 

 

 

 

ХСш ~~ ХСч

(^См + У%м) — (*L + УСи) (УСи ~~ УСт)

( Х С ъ - Х С т ) 2

81


___

( ХСи +

УСи +

+ ^ С т ) 2

*См ( 4 м + Уем + 4т + 4т)

N =

 

4 ( х'Сиы ~ *ХСтг)2

(“й. —“С.)

 

 

-

( 4 м +

4 м +

L < ) -

 

Подставив в уравнения (2), (3) значения положений звеньев со ответственно для нижнего и верхнего механизмов, получим ко ординаты точек Сг, С2, Z>1? D2 (рис. 1, 2). По известным координа там осей качания коромысел

Du D2 можно вычислить ве­ личины Lu <Pi-

Зная все размеры каж­ дого четырехзвенного меха­ низма, определяют их отно­ сительные параметры L1!L2, L3/L2\; Z/4/L2 и экстремальные

углы передачи.

Расчет координат для установки ножей на шату­ нах кривошипно-коромысло- вых механизмов производит­ ся по формулам при

/ в

I cos <рвм =

Д м DBDn

----

£ 2в c o s

? 2 .»

+

 

c o s ? .2ll„ +

 

 

 

+

 

I / н I c o s

=p„«.

( 4 )

Если DB= 0; Z)B=

0, to cpнм

 

CPЗим. ? ''Рвм

'"Рз м

7C.

Если

D„ ф 0; DB

0,

to <pFM=

<p3B M ’

CP

:

CP

Зим

— тс. Тогда с учетом

7 им

 

 

 

 

 

 

 

знака

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т п

=

в »

+

? Н М ’

 

 

 

 

Y

----------- Т

вм

СР

Т вм

 

 

 

 

1 в

 

 

I

 

82


При определении положений звеньев каждого кривошипнокоромыслового механизма переменными параметрами являются углы поворота ср2„, ср2в.

?2„= ?2..о +

1°П’'

<?2в = ?2во +

где п принимает последовательный ряд значений от 0 до N ^ 360

с шагом в один градус;

ср2н0,

ср2в0 — начальные значения углов

поворота кривошипов. Углы поворота ср3, ср4, а также аналоги угло­ вых скоростей г32, t42 и угловых ускорений iz2, г42 каждого меха­ низма определяются по известным зависимостям [3].

Расчет основных характеристик, определяющих движение

режущего инструмента,

Д ф в,

Д ф „ ,

d B,

d a,

d HB,

Д вн, Д

производится

по следующим формулам.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение максимально возможной длины ножа для каж­

дого шага расчета механизма ножниц

d B;

d n

 

dB= V ( x — xEuf -{-(и — yEJ ;

 

d„ =

V ( X

— xEaf +

(y — иЕа)\ (5)

где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X E , = L

2b

C 0 S

<P2 b +

/ в

« o s <pE - f

£ > „ ;

 

I

 

 

 

 

 

 

 

0,5A;

 

yK„= £ 2bsin <P2B- f /„ sin <P„ +

 

( х еж =

 

c o s

'Ргп +

/ »

« o s

<?„

D ,v

 

I Уев=

 

sin

 

+

fn sin <P„ — 0,5A;

 

x Eu lg

-

« Ей +

Уе в - х Ев <g ^в

 

 

 

tg

 

-

tg «Г,

 

 

 

 

е, ~ XE ^

ф в ) t g

-

еп ~ х Ев t g V B) t g f B

 

 

 

 

tg «•„ -

tg WB

 

 

Анализ движения ножей позволил сформулировать правило для

вычисления

d B

и

d H

на

ЭВМ;

 

необходимо

вычислить

длину

а)

если

Д ф в ^

0 ,

Д ф 0

^

0 ,

 

нижнего ножа d a\

 

 

 

0,

необходимо определить длину верх­

б)

если Д ф в < 0, Д ф н >

него ножа

d B;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

то при Д ф в

 

в)

если

Д ф в и Д ф н имеют одинаковые знаки,

> Д ф н

определяется dH, при

Д ф в <

Д ф ц

 

определяется

d B.

 

2.

Определение

Д нв,

Дви,

Д

 

 

 

 

 

где

Днв--

 

хп,

ДВ[, — хв

 

Д —хв

хя»

 

 

 

Уп УЕв +

ХЕ, tg «■,

 

_

Ув

УЕъ хЕвtg ^ н

 

 

 

 

 

х ' ~

 

 

tgtr.

 

 

;

Ж2~

 

t g ^

:

 

х в

ХЕ.

+

т в C0S

 

 

 

хп=

хЕп-f- тИcos W„;

 

Ув =

УЕш+

тв sin Чгв;

 

Ув =

Уев + т « sin