Файл: Немкевич, А. С. Конструирование и расчет печатающих механизмов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2024

Просмотров: 71

Скачиваний: 0

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

Рис. 43. Диаграммы коэф­

 

 

 

 

 

фициентов

и

координат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х \\

у

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим п-е положение

 

 

 

 

 

механизма.

Из

соответствующих

 

 

 

 

 

диаграмм

определяем

значения

 

 

 

 

 

А„, В п, С„,

которые обозначим

 

 

 

 

 

просто

буквами

А, В, С.

Кроме

 

 

 

 

 

этого для положения п -\-1 извест­

 

 

 

 

 

но значение уо. Требуется найти

 

 

 

 

 

значение у п.

По

этим

данным

 

 

 

 

 

найдем

у п,

решив указанное диф­

 

 

 

 

 

ференциальное уравнение с разде­

 

 

 

 

 

ляющимися

переменными.

левую и

 

 

 

 

 

Интегрируем

раздельно

 

 

 

 

 

правую

части

уравнения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\ dx =

j с -

t

ИЛ“ j

dx = \ x \ xXo =

x

- x a.

 

Xq

 

У о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

правой

части

уравнения

числитель

и

знаменатель умножим

на (—2В) и выведем

А

 

знак

интеграла

как

постоянную ве­

—- - з а

личину.

В

результате

числитель

становится

равным дифференциа­

лу знаменателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

Aydy

 

Г*

(—2 B )A y d y _________ А _

Г —2B yd y

J

С — By2

J

( С - B y * ) (—2В) ~

—2В

J

С - В у *

Уо

 

 

 

У *

 

 

 

 

 

 

 

Уо

 

 

” - ч

г ы с - в К

= — s - l n ' c - s »! ) +

Приравняем правую и левую части уравнения после интегриро­ вания и решим обычное алгебраическое уравнение относительно у

* — * о =

~

^ Хп (С — Ву1) — ~

In (С — By»).

Потенцируем

это

уравнение и возводим

его правую и левую

(

 

йЬ

\

 

части в степень I — —

I

 

 

 

_ 2В ( х - х 0)

(С — В у \)

2 В (С — By2) 2В ,

е

 

= ( С + ^ В ) - 1 ( С - В у * ) + 1

6—647

 

 

 

81


или

1 С - B y *

C - B y l

е А

 

откуда

 

С

В у0

 

 

 

 

 

С

 

ВУо

 

 

 

 

— — С = - B y * или By2 = С

 

 

 

 

 

( х - х 0)

 

 

 

 

 

2В

 

 

 

 

 

 

 

 

С - В у \

 

 

 

 

 

 

 

У =

 

В

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

—д

(х *о>

 

 

 

 

 

 

 

 

Be А

 

 

 

 

 

 

 

Подставим в эту формулу значения

А — т пр;

В —

dmnp

 

 

2dsK

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С = Р с; v=y;

sK— x, тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dmnp

vn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P c ---- ——

 

 

 

 

-

= 1 /

 

 

 

 

2uSj^

 

 

 

 

 

 

dmpp

2dtnap

(s„ — So)

 

(56)

 

*

2dsK

2ds mnp

K

 

 

 

 

 

--------- e

 

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2asK

 

 

 

 

 

 

 

мый

С помощью формулы (66) можно построить приближенно иско­

закон движения

механизма

при

заданном значении

скорости

в одном из положений механизма.

звена

приведения

 

разбиваем

на

 

С этой

целью перемещение

 

ряд

равных

участков

и по

данным значениям

по

/

(*пПр

\

ряд равных участков

 

 

 

 

 

и по данным значениям Pci. Wj

,

I — --------1 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

\

ys«.

/1

в конце участка и v0 в начале участка, определяем скорость щ в

конце участка. Для следующего участка найденная скорость будет

заданной

скоростью

в начале

участка; подставив

данные

для

этого

участка

РС2.

яър,

/

dm

\

скорость

в

конце

( — ;------) .вновь определяем

 

 

 

\

dsK

/ 2

 

 

 

участка

о2 и

так далее. Последовательное определение

скоростей

для каждого участка дает возможность установить искомый закон движения механизма.

В нашем случае определение закона движения целесообразно начинать с последнего положения механизма, для которого известна скорость иjo-

82


4. ПРОЦЕСС УДАРА ПО КЛАВИШ1:

При ударе пальцем по клавише клавишного рычага между кла­ вишей и пальцем происходит силовое замыкание, так как пружины, действующие на клавишные и буквенные рычаги, прижимают палец к клавише. Затем палец отрывается, и механизм по инерции про­ должает двигаться дальше. Силовое замыкание пальца с клавишей в процессе удара позволяет сообщить механизму скорость движе­

ния

пальца. Величина

этой скорости

зависит от скорости печатания

и от потребного количества качественных копий.

 

 

 

При отрыве

пальца от клавиши

скорость звена

 

X

приведения начинает уменьшаться, а движение меха­

 

 

 

низма продолжается, но по другому закону. Следо­

 

 

вательно, процесс печатания осуществляется по двум

 

 

законам: принудительному, характеризующему про­

 

 

цесс

удара пальца по

клавише,

и

закону инерции

 

 

(движение механизма по инерции).

 

 

 

 

 

Положение механизма, в котором происходит

 

 

отрыв пальца от клавиши, не является постоянным,

 

 

оно лишь характеризует манеру, стиль и характер

 

 

нанесения удара тем или другим оператором. Поэто­

 

 

му объективное изучение процесса удара по клави­

 

 

ше можно сделать только, взяв за основу требова­

 

 

ние о проверке пробивной способности по ГОСТ

 

 

6913—54 «Машины пишущие». Проверка по ГОСТу

 

 

является объективной для всех рассматриваемых пс-

' / / / /

V / / / ,

чатающих механизмов.

В этом случае процесс удара

зависит только от-конструктивных особенностей ме­

Рис.

44. Груз

ханизма.

 

 

 

 

Установление

объективного закона движенния

на пружине

скорости и ускорения печатающего механизма в про­

 

 

цессе удара требуется

для оценки

качества печатающих механизмов

ирасчета усилий в кинематических парах.

Впроцессе удара по клавише ударной нагрузкой или пальцем происходит переходный процесс, в течение которого механизм из состояния покоя, когда скорость равна нулю, достигает максималь­

ного знач'ения скорости движения.

Принимая, что переходный процесс является следствием ступен­ чатого воздействия движущей силы, на участке движения клавиши клавишного рычага от нуля до 3—5 мм можно без большей ошибки

считать величину приведенной массы

отпр постоянной

(рис. 39).

С учетом

принятых допущений,

составим

дифференциальное

уравнение для

упрощенной системы

в проекции

на

ось х (верти­

кальную ось)

(рис. 44). В процессе

движения системы под дейст­

вием движущей силы Q происходит сжатие пружины,

поэтому упру­

гая (восстанавливающая) сила направлена вверх и равна по вели­

чине

 

......

d

 

Fx = Cx,

 

(67)

где С — жесткость системы;

приведения).

 

х

— перемещение системы (звена

 

В

результате сжатия пружины произойдет перемещение массы,

приведенной к клавише к клавишного рычага, вниз. Сила инерции

направлена вверх вследствие разгона системы.

6* 83


Поэтому

Q = тпР х + Сх или

пр

<Рх

( 68)

т'

+ Сх Q.

 

 

~ d F

 

Движущая сила прикладывается к клавише клавишного рычага

в виде ступенчатого воздействия, т.

е.

 

 

Q при t > О

Q

Q = 0 при t < 0.

С целью упрощения решения дифференциального уравнения за­ пишем это уравнение в операторной форме. При этом принимаем

д_

dt

Р>

X ( 0 7>*(Р )-

 

 

Движущая сила <2(0

является единичной функцией, поэтому

ее изображение по Карсону находим по таблице операционных изо­ бражений и исходных функций <2(0 7 * Q-

Перепишем дифференциальное уравнение с принятыми обозна­ чениями

тпрр2х (р) + Сх (р) = Q

Q

х (р) =

тпрр2 + С

Изображение

функции

имеет

вид

р2 ы 2

Для того чтобы наше уравнение п£редставить в таком виде, обозначим

:к2 или k ■

=/

Сэтими обозначениями перепишем уравнение вновь и произве­ дем соответствующие преобразования

, ,

Q

Q

■“ “

х (р)

р2т "Р + С

 

 

пр

 

( р ,+

‘ 7 ?5 ‘ )

т‘

 

 

 

QC

пр

 

 

 

 

или

X (р) =

(69)

C (p 2 +

fe2)

Оригиналом от полученного выражения является функция вида

(1—-cos соО-

84


Перемещение звена

приведения по времени

 

 

 

 

 

X (t ) =

— - (1 — cos kt) .

 

(70)

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

Скорость движения звена приведения по времени

 

 

•,Q , . Q -,шГГс~,

.

 

X (/)

= —

k sm kt

= —

1 /

—ЗГ- sin I /

t =

 

 

w

С

 

 

 

С

V

mnp

I /

mnp

 

 

 

-

в

/

- S =

r sl"

/

-

 

 

 

 

AT( 0 =

л г -------

у

m"

 

(71)

 

 

 

 

V

Стпр

 

 

Ускорение звена приведения по времени

 

 

 

 

..

« К

Г7ПР

I/

< =

 

 

 

x ( t )

 

К с т пР

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

|

/ ~

с ~ ,

 

 

 

 

 

 

] / т пР

C0S к

 

т пр

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АГ(0 =

тпр

cos

т пр

 

(72)

На основании выведенных формул, характеризующих процесс

удара

(переходный

процесс,) определим конкретные величины, вхо­

дящие

в эти

формулы

при изменении

времени t.

По полученным

данным построим диаграммы перемещений и скоростей клавишей клавишных рычагов (звеньев приведений) для рассматриваемых печатающих механизмов в зависимости от времени. На основании указанных диаграмм построим диаграммы скоростей приведенных звеньев в функции их перемещения. Диаграммы, построенные по этим данным, показаны на рис. 45. Диаграммы [пк, s«] построены по диаграммам {пк, «к] и [sK, t] и вспомогательной диаграмме — прямой, проведенной под углом 45°, т. е. масштабы ок и t не изме­

няются.

Принимаем, что переходный процесс заканчивается в момент,

когда скорость движения

звена приведения в переходном процессе

по величине будет равна

скорости движения этого звена по инер­

ции.

 

Фактически скорость движения звена приведения во время пере­ ходного процесса перейдет в скорость движения механизма по инерции, графически выраженную плавной кривой с учетом факти­ ческого изменения приведенных масс и сил сопротивлений. Однако сделанное допущение не влияет на правильность выводов при оценке