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

ТипТ

Рис. 45. Диаграммы перемещений и скоростей клавиш кла­ вишного рычага в переходном процессе

качества печатающих механизмов, так как для всех механизмов сделаны одни и те же допущения.

Теперь построим законы движения печатающих механизмов в процессе удара пальцем по клавише и далее при движении меха­ низмов по инерции. С этой целью наложим диаграммы скорости механизма в процессе удара на диаграммы скоростей механизмов, движущихся по инерции, предварительно уравняв их масштабы

(см. рис. 42).

Рассмотрим наиболее характерные данные, полученные при ука­ занных расчетах и построениях.

Печатающий механизм типа II имеет наибольшее значение мак­ симальной скорости движения клавиши клавишного рычага (звена приведения) 1860 мм/с при перемещении клавиши на 2,33 мм.

Максимальное значение тангенциального ускорения в началь­ ный момент движения механизма 690900 мм/с2.

У печатающих механизмов типа I и III максимальные значе­ ния скорости 1330 и 1400 мм/с при перемещении клавиш клавиш­ ных рычагов на 2 и 2,96 мм.

86

5. ПРОЦЕСС УДАРА БУКВЕННОГО РЫЧАГА

После удара буквы (знака) по бумаге, лежащей на бумаго­ опорном резиновом валу, происходит обратное движение (отскок) печатающего механизма. В начальное положение механизм возвра­ щается за счет сил реакций ппужин отдачи клавишного рычага и мостика, сил тяжести звеньев механизма, а также за счет сил, воз­

Клавишный рычаг ппи пепемещении вниз после улапа пальнем по клавише преодолевает усилия пружин отдачи, усилия, затрачи­ ваемые на перемещение звеньев печатающего и других связанных с ним механизмов, на преодоление сил трения и дп. Все эти силы учитывают при построении диаграмм приведенных сил сопротивле­ ний по каждому механизму. Пружины отдачи способствуют после удара знака (буквы) о 'бумагу, лежащую на резиновом валу, при­ ведению механизма в начальное положение.

Определение скоростей отскоков звеньев приведений следует начинать с построения диаграмм приведенных сил реакций пружин отдачи.

С этой целью на имеющихся диаграммах приведенных сил со­ противлений по каждому печатающему механизму выделим приве­ денные силы реакций пружин отдачи.

Известно, что изменение сил ппи сжатии и растяжении винто­ вых цилиндрических пружин происходит по прямой наклонной ли­ нии. В начале движения клавиши клавишного рычага вниз преодо­ левается сила реакции пружины отдачи, упирающейся в клавиш­ ный рычаг. Величина приведенной силы сопротивления в начальном положении механизма характеризует силу предварительного натя­ жения этой пружины. Поэтому наклонные прямые диаграмм приве­ денных сил сопротивлений изображают изменение приведенных сил реакций пружин отдачи клавишных рычагов. Дальнейшее построе­ ние диаграмм производим при ступенчатом увеличении приведенной силы (см. рис. 34) сопротивления в положении механизма, когда подключается сила реакции пружины отдачи мостика. В этом и других последующих положениях механизма ординаты диаграммы приведенных сил реакций пружин отдачи берем на 25% меньше соответствующих ординат диаграммы приведенных сил сопротив­ лений. Указанное уменьшение ординат учитывает приведенные си­ лы сопротивления, которые затрачиваются на переключение других механизмов и на преодоление сил трения. Ступенчатое увеличение приведенных сил реакций пружин отдачи зависит от величины предварительного натяжения пружины отдачи мостика и величины передаточного отношения механизма в этом положении.

Построение диаграмм приведенных сил реакций пружин отдачи можно произвести по расчетным данным. К исходным данным от­ носятся величины сил реакций предварительного натяжения пружин отдачи клавишных рычагов и мостика, характер изменения этих сил, расстояния от осей вращений до места приложения сил реак­ ций пружин отдачи к звеньям механизма и размеры клавишных ры­ чагов. Приведенные силы реакций пружин отдачи клавишных рыча­

гов Р^р определяем по формуле (59).

87

Приведенные силы реакций пружины отдачи мостика К р оп-

где Шб и (Ок — угловые скорости буквенного и клавишного рычагов; !м — передаточное отношение механизма;

R— размер клавишного рычага.

Рк, Р м и 1м, т. е. силы реакций пружины отдачи и передаточ­

ные отношения механизмов, являются переменными величинами. Приведенные силы реакций пружин отдачи, установленные по

диаграмме приведенных сил сопротивлений и расчетным путем, име­ ют примерно равные значения.

По определенным приведенным силам реакций пружин отдачи

строим диаграммы изменения этих сил при перемещении клавиши клавишных рычагов. Началом координат этих диаграмм будем счи­ тать десятое положение механизма, а концом диаграммы — нулевое исходное положение, так как отскок рычагов начинается с десятого положения механизма. Диаграммы [Рп, «к] изображены на рис. 46.

Графически, интегрируя диаграммы сил реакций пружин, строим диаграммы работ сил реакций пружин отдачи [Ап, «к] (на рис.46

не показана перестроенная диаграмма [Я„р, sK] с началом коорди­

нат в десятом положении механизма).

Построенные диаграммы являются также диаграммами кинети­ ческих энергий печатающих механизмов, потому что эта работа целиком затрачивается на изменение скорости звена приведения (клавишного рычага) при обратном движении.

Зная приведенные массы в каждом положении механизма, под­ считаем скорость движения клавиши клавишного рычага при отско­ ке под действием сил реакций возвратных пружин по формуле

отскока клавишных рычагов (звеньев приведения) печатающих ме­

ного рычага (звена приведения) под действием сил реакций пружин отдачи составляет для печатающего механизма типа I—920, типа

III— 1220 и типа II— 1790 мм/с.

88

ния механизма в обратном направлении

Процесс удара знака (буквы), укрепленного на буквенном рычаге, по бумагоопорному валу происходит в две фазы: при пер­

не станет равной нулю; в течение второй фазы, продолжительность которой равна Тг, форма буквенного рычага и других деталей вос­ станавливается, и его скорость возрастает от нуля до и, т. е. про­ исходит не вполне упругий удар.

Рассматриваемые печатающие механизмы имеют стальную дугу, поэтому в процессе нанесения отпечатка совершаются два не впол­ не упругих удара. При ударе буквенного рычага вначале о сталь­ ную дугу один удар дополняется другим ударом буквы (знака) о бумагу, лежащую на бумагоопорном резиновом валу. Характери­ зуются эти удары, которые впредь будем считать одним ударом, только величиной коэффициента восстановления К. Величину К и

время, в течение которого происходит удар, можно определить по

от стальной дуги происходит в основном под действием сил реак­ ций пружин отдачи и в результате не вполне упругого удара. По­ этому скорость отскока механизма представляет собой сумму скоростей отскока механизма под действием сил реакций пружин

89

отдачи и в результате удара. По имеющимся данным предварш тельно определим коэффициент восстановления К:

записям скорости. По этим же записям определяем суммарную ско­ рость отскока клавиши клавишного рычага. Конечную максималь­ ную скорость отскока звена приведения под действием сил реакций пружин мы определили для всех рассматриваемых печатающих ме­

опорном резиновом валу, одни и те же для рассматриваемых меха­ низмов, коэффициент восстановления К можно принять постоянным

для всех механизмов. Коэффициент восстановления

.4 9 0 4

0,27И 700": .■’ВГЧ

Определив коэффициент восстановления и зная скорость кла­ виши клавишного рычага перед ударом знака по бумагоопорному

удара в различных других положениях механизма найдем расчет­ ным путем. Величину кинетической энергии в начальном положении механизма, когда скорость отскока наибольшая, определяем по фор­ муле

m ^ v l

Т шах = Z >

где V2 — скорость отскока в результате удара.

В конечном, т. е. в десятом положении механизма кинетичес­ кая энергия механизма равна нулю, так как скорость отскока звена приведения в этом положении равна нулю. Если принять, что изме­ нение кинетической энергии происходит по прямой линии, то диаг­ рамма изменения кинетической энергии при истинной скорости отскока представит собой наклонную прямую, построенную по зна­ чениям Гщах и Т = 0. Установив по этой диаграмме величины кине­

тической энергии для каждого положения механизма, определяем теоретически значения скоростей отскока и0и звена приведения по формуле

90

Значение максимальной суммарной скорости огскока ('жпросги отскока от действия сил реакций пружин отдачи и скорости отскока

скока механизм приобретает от действия сил возвратных пружин, и значительно меньшие скорости отскока механизм получает в ре­ зультате удара.

Наибольшую суммарную (общую) скорость отскока имеет печа­ тающий механизм типа I.

6. ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ПРОЦЕССА ПЕЧАТАНИЯ

кания пальца с клавишей;

t2 — время движения механизма по инерции;

)з — продолжительность удара буквенного рычага по стальной планке и знака (буквы) по бумаге, лежащей на бумаго-

-опорном резиновом валу;

t,1 — время движения механизма при отскоке, т. е. при возвра­

щении механизма в исходное положение после удара бук­ венного рычага;

/5 — продолжительность удара буквенного рычага о подушку при его возвращении в исходное положение.

ta и время удара /уд, когда происходит процесс упругой деформа­

ции буквенного рычага и упоров, о которые он ударяется.

Время движения рассматриваемых механизмов установим по имеющимся диаграммам скоростей на указанных участках переме­ щения клавиши клавишного рычага (звена приведения). С этой целью используем приближенный графический метод (интегрирова­ ние) для построения диаграммы [t, s K]. Базы имеющихся диаграмм

скоростей разбиваем на некоторое число участков, в рассматривае­ мом случае таким участкам соответствуют десять различных поло­ жений механизмов. Для каждого положения механизма кривую скорости усредняем, т. е. заменяем ступенчатой как при графичес­ ком интегрировании. Следовательно, на каждом участке между положениями механизма, скорость клавишного рычага

91