Файл: Бекин, Н. Г. Станки для сборки автомобильных покрышек конструкция и расчет.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 23.10.2024

Просмотров: 69

Скачиваний: 0

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

например, метод проф. Н. И. Левитского. Этот метод имеет сле­ дующие особенности:

1)условия приближения обеспечивают в среднем малое откло­ нение от заданной зависимости;

2)возможно решение задачи синтеза механизмов для случая,

если функция задана графически или в виде таблицы значений х, у\

3)можно получить семейство механизмов, дающих одинако­ вое приближение, и выбрать наиболее удачный вариант, удовле­ творяющий дополнительным условиям;

4)метод достаточно прост при вычислении малого числа параметров.

Для решения задачи необходимо выбрать величину, харак­ теризующую отклонение от заданной траектории. В рассматри­ ваемом случае наиболее естественно выбрать в качестве этой величины выражение, известное под названием взвешенной раз­ ности

Aq (х) = q (х) А (х),

(4)

где q (х) — произвольная непрерывная функция, не обращаю­ щаяся в нуль на рассматриваемом отрезке изменения аргумента х;

А(х) — разность между заданной и шатунной кривыми. Однако аналитическое выражение взвешенной разности может

оказаться в общем случае достаточно сложной функцией. Для упрощения поставленной задачи рассмотрим эквивалентную ей задачу о приближении к окружности траектории точки В, кото­ рую она опишет при движении точки М по заданной кривой /,

если

между звеном ВС и ВА ввести ползун, перемещающийся

по направлению ВС (см. рис. 81).

 

Тогда выражение (4) примет более простой вид

 

 

q (х)

= R 2 г2,

(5)

где

q (х) = R + г; .Д (х) =

R — г; R — переменное

расстояние

от точки В до неподвижного центра С при движении точки М

по

заданной

траектории.

 

из

Итак, искомые параметры Ь, г, е механизма будут найдены

условия

малого

отклонения

от нуля взвешенной разности

Дq (х), определяемой

по формуле

(5).

 

В механизме, схема которого дана на рис. 80, точка М пере­

мещается по кривой /, тогда точка В движется по кривой, не совпадающей с окружностью. Обозначая через хв, ув коорди­ наты этой кривой, можно получить выражение для определения переменного расстояния R:

 

 

(6)

где усУ

=е.

 

Из

уравнений (1), (5) и (6) следует

 

 

Aq (х) — х2в -(- (ув -f e f — (b sin tjw + ef.

(7)

104


Аналитическое выражение взвешенной разности можно полу­ чить, если использовать зависимости между координатами точек М и В в кривошипно-ползунном механизме.

Рассмотрим двухповодковую группу АВМ, присоединенную к стойке с помощью поступательной пары А (рис. 82). Кинема­ тические размеры этой группы и положение точки М на звене ВМ определяются параметрами b = АВ, I = AM, (3 = [_МАВ.

Обозначая через со переменный угол МАО, получим

хв = х I cos со — b cos (со — р); ув = b sin (со ■— р).

Тригонометрические функции переменного угла со опреде­

ляются

как

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin со =

I

 

 

 

(9)

 

 

 

cos со =

V l ' - i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя в уравнение (8) значения sin со и cos со,

получим

 

 

 

sin

 

I bcos Р -i/ra-

У

2\

(10)

 

ХВ =

Х-

I

у ---------^ У

Р -

 

 

 

bcos В

b sin 8

 

 

 

 

 

 

Ув = г ^ У —

' P - V P = J 2.

 

( П )

Из формулы (7) и соотношений (10) и (11) после преобразова­

ния имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аq (x) = x2- y 2 + ^ y

- ^ f

^ x

y

+

 

+

2*ec°sP-

у -

2bf ?

1/ Т =

? у -

2fees/ ni

 

-

 

2bS°L t y p . - у2 х А~2хУ I2— г/2 — cos р ■

 

 

 

2be sin фтах

Р ~\~ b2cos2 фтах.

 

(12)

Вычисление параметров механизма. Для вычисления трех не­ известных параметров механизма группируем члены в выражении взвешенной разности (12) так, чтобы оно имело вид функции

Д<7 (х) = / ( * ) — РоФо (*) — Р1 Ф1 (*) —

— р2 Фг W.

(13)

где р 0, р х, р 2 — коэффициенты, зависящие от некоторых пара­ метров механизма; f (х), ср0 (х), срх (х), ф2 (х) — функции аргу­ мента х, не содержащие неизвестных величин.

105


Из формул

(12) и (13)

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f (JC) -

X2 +

f

+ 2 х

 

+

/ 2;

 

 

 

(1 4 )

 

 

 

Фо (*) =

У2 cos Р — ХУsin Р

 

 

 

 

 

 

 

....\' /- — г/2 cos (5 -f- у sin р)

/2 cos (i;

 

 

(1.5)

 

 

Ф1 (*) —- Уcos Р — Y Р У2 sin (5 — I sin фшах>

 

 

( 1 6 )

 

 

 

 

 

 

 

Фг (■*)

г-_

COS

ф т а х,

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2b_

 

(17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(18)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ро =

l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi =

2be

 

(19)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~T~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi '

462

 

 

(20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функции f

(x),

фо (x),

 

 

 

 

 

 

 

Ф1 (x)> Ф2 (я) известны, так

 

 

 

 

 

 

д *

как

предполагаются

из­

 

 

 

 

 

 

вестными

координаты

то-

Рис. 82.

График к определению соотношений

х

li У заданной

кри-

между

координатами точек В

(xq, г/в) и

ВОЙ

/

(СМ. рис.

80),

угол

 

 

 

М (х, у)

 

 

ф1Пах,

 

а также

параметры

Коэффициенты р 0,

р х, р,

 

/, Р-

 

 

 

 

 

 

зависят от неизвестных параметров Ь,

г, е. Для

определения их

воспользуемся

условием

обращения

в минимум

функции

вида

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

=

Ъ 1 Ж

- ) Р о Ф о ( Д - ) P i < P i ( * / )

— РаФа(*/)]8

 

( 21)

 

 

 

1=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при дополнительном условии р2 = ро-

 

из

системы

уравне­

Значения коэффициентов

р (), р х находим

ний, которая получается, если воспользоваться правилами на­ хождения условного минимума. Согласно этим правилам коэф­ фициенты р 0, ру и множитель Лагранжа К должны быть опреде­ лены из уравнений

0,

® = 0 ;

» = 0 ;

 

Фо

С>pL

др.2

 

где

Р2

= Р о ,

 

(22)

 

 

 

 

0 = S

+

a,(pg-p2)..

(23)

10 6


Для рассматриваемого случая система (22)

имеет вид

СооРо Д CoiPl Д~ С02Рг 'Г *Ро = Y(h

CwPn ~т~ CnpLJr С12р2=

( 2 4 )

 

 

X

С20Р0 Д* С21Р1 Д‘ С22Р2

 

2~ ~ Тг,

 

i —m

 

 

(25)

Yk = i—0 /(д)фк(Д-); k =

0,1,2;

i—m

 

 

(26)

Ск1= С ы = H

% (*i) <Pi(*eh

i=0

 

 

 

k = 0 ,

1,2;

 

 

/ = 0, 1,2.

Для решения системы уравнений (24) применим метод после­ довательного исключения неизвестных. Перед исключением не­ известных расположим уравнения системы (24) в следующем порядке

С12Р0

Д- С11Р1 Д СюРо — ух;

 

 

С02Р0

Д- С0 1 Р1 4- СсоРо Д- Хр =

7о;

(27)

С22Р0 Д- С21Р1 Д- С20Р0 ----\ ~

Тз-

 

Из первого уравнения системы (27) определяем коэффициент р г

в виде функции коэффициента р а:

 

 

 

Р1 = ^

 

-

- ^ Р о - - ^ - Р о .

(28)

Ь11

 

ьп

 

 

 

Подставляя найденное

значение

коэффициента р х во

второе

и третье уравнения системы (27) и исключая X, получаем для

определения коэффициента

 

р 0

уравнение третьей степени

 

Ар1 Д- Вр1 д- сГО+ д =

0,

(29)

где

 

 

 

Cli \

 

 

/1 — 2 2 2 -

 

(30)

Си Г

 

 

 

 

 

 

 

В =

3 ( С20

^21^10 \

у

(31)

 

 

 

 

Си ' )

 

 

с =

C01Y1

То;

 

(32)

 

 

 

^11

 

 

 

£>_ 2C2iYi

г 2

 

 

 

Ь01

Д роо ""- 2уа-

(33)

Oil

 

Сц

 

 

 

 

107


Корни уравнения (29) дают те значения коэффициента р 0, при которых возможен минимум среднего квадратического откло­ нения Дкв.

Однако при проектировании механизмов в большинстве слу­ чаев нет необходимости вычислять все корни уравнения (29), так как из условий грубого приближения к заданной зависимости нетрудно установить приближенное значение подходящего корня р0.

Определив р 0, по формуле (28) находим значение коэффи­

циента p v

коэффициентов р 0

и p L определяем

По найденным значениям

из формул (1), (18), (19) параметры

механизма:

b — _

£sL-

 

(34)

и

 

2 ’

 

 

 

е =

Pl -

 

(35)

 

 

Ро

 

(36)

r = b

sini|;max +

е.

Полученные аналитические уравнения дают возможность по­ лучить ряд механизмов и выбрать из них наилучший. Решение задачи определения оптимального варианта механизма значи­ тельно упрощается, если применить при расчетах ЭЦВМ.

Методика расчета параметров кинематической схемы рычаж­ ного механизма формирования борта покрышек. При проектиро­ вании рычажных механизмов формирования борта покрышек необходимо, чтобы были заданы: размеры покрышек, собираемых на станке; минимальный посадочный диаметр покрышек; макси­ мальная ширина слоев обрезиненного корда (половина разности между шириной обрезиненного корда и барабана); максимальный диаметр сборочного барабана; диаметр вала станка, диаметр витка кольцевой пружины.

В этом случае порядок расчета параметров механизма следу­ ющий:

1) по спецификациям строим чертежи распределения мате­ риалов в бортовой части сырых покрышек на барабане;

2)из анализа полученных кривых выбираем две граничные кривые, возможности перемещения кольцевой пружины по кото­ рым обеспечивает формирование бортов для всего диапазона размеров собираемых покрышек;

3)на левой ограничивающей кривой находим несколько то­ чек, через которые проводится теоретическая траектория движе­ ния кольцевой пружины при закрепленном ползуне С;

4)выбираем систему координат х, у с учетом, что ось ох сов­ падает с линией движения ведущего ползуна, а ось оу проходит через точку С;

5)записываем координаты выбранных точек теоретической кривой в таблицу и из условия грубого приближения к заданной траектории определяем значение параметров / и Р;

108