41 Основные параметры кулачкового механизма

Большинство кулачковых механизмов относится к цикловым механизмам с периодом цикла равным 2. В цикле движения толкателя в общем случае можно выделить четыре фазы: удаления, дальнего стояния (или выстоя), сближения и ближнего стояния. В соответствии с этим, углы поворота кулачка или фазовые углы делятся на:

угол удаления y; угол дальнего выстоя дв; угол сближения с; угол ближнего выстоя бв.

Сумма трех углов образует угол раб = раб  , который называется рабочим углом. раб = раб = у + дв + с .Кулачок механизма характеризуется двумя профилями: центровым (или теоретическим) и конструктивным. Под конструктивным понимается наружный рабочий профиль кулачка. Теоретическим или центровым называется профиль, который в системе координат кулачка описывает центр ролика (или скругления рабочего профиля толкателя) при движении ролика по конструктивному профилю кулачка. Фазовым называется угол поворота кулачка. Профильным углом i называется угловая координата текущей рабочей точки теоретического профиля, соответствующая текущему фазовому углу i. В общем случае фазовый угол не равен профильному ii. На рис. 17.2 изображена схема плоского кулачкового механизма с двумя видами выходного звена: внеосным с поступательным движением и качающимся (с возвратно-вращательным движением). На этой схеме указаны основные параметры плоских кулачковых механизмов

SAi  и SВi	- текущие значения перемещения центров роликов
40	- начальная угловая координата коромысла
4	- текущее угловое перемещение коромысла
hAmax	- максимальное перемещение центра ролика
r0	- радиус начальной шайбы центрового профиля кулачка
r	- радиус начальной шайбы конструктивного профиля кулачка
rp	-  радиус ролика (скругления рабочего участка толкателя)
i	- текущее значение угла давления
aw	- межосевое (межцентровое) расстояние
e	- внеосность (эксцентриситет)

Теоретический профиль кулачка обычно представляется в полярных координатах  зависимостью i = f(di), где  i - радиус-вектор текущей точки теоретического или центрового профиля кулачка.

42. Силовой расчет. Его задачи. Классификация сил

При проектировании механизмов и их деталей необходимыми исходными данными являются значения нагрузок (сил или моментов), действующих на звенья, кинематические пары, элементы конструкций и особенности работы каждого элемента в конкретных условиях. Силовой расчет механизма заключается в определении сил, действующих в кинематических парах, т. е. реакций. Знание этих сил необходимо для расчета звеньев и кинематических пар на прочность, определения мощности двигателя, ограничения износа деталей и т. д.При решении задачи силового расчета закон движения входного звена механизма предполагается известным. Должны быть заданы также массы, моменты инерции звеньев механизма и внешние нагрузки на механизм (например, силы производственных сопротивлений). Если при расчете в число заданных сил не входят силы инерции звеньев, то расчет называют статическим. Силовой расчет механизма с учетом сил инерции называется кинетостатическим. В основу кинетостатического расчета положен принцип Д’Аламбера, согласно которому динамическая система условно сводится к статической путем приложения сил инерции, и для решения задачи используются уравнения статики Задачи: определение сил, действующих на звенья или на связи механизма; определение уравновешивающей силы (уравновешивающего момента) на входном звене. Методы решения: принцип Даламбера: если добавить силу энерции, то система будет находиться в мгновенном равновесии и к ней применимы все законы статики; состояние механической системы не изменится, если связи отбросить, а их действие заменить реакциями: Все силы, действующие в механизмах, условно подразделяются на: внешние, действующие на исследуемую систему со стороны внешних систем и совершающие работу над системой. Эти силы в свою очередь подразделяются на: движущие, работа которых положительна (увеличивает энергию системы); сопротивления, работа которых отрицательна (уменьшает энергию системы). Силы сопротивления делятся на: силы полезного (технологического) сопротивления - возникающие при выполнении механической системы ее основных функций (выполнение требуемой работы по изменению координат, формы или свойств изделия и т.п.); силы трения (диссипативные) - возникающие в месте связи в КП и определяемые условиями физико-механического взаимодействия между звеньями (работа всегда отрицательна); взаимодействия с потенциальными полями (позиционные) - возникают при размещении объекта в потенциальном поле, величина зависит от потенциала точки, в которой размещается тело (работа при перемещении из точки с низким потенциалом в точку с более высоким - положительна; за цикл, т.е. при возврате в исходное положение, работа равна нулю). Потенциальное поле - силы тяжести или веса. Существуют электромагнитные, электростатические и другие поля. внутренние, действующие между звеньями механической системы. Работа этих сил не изменяет энергии системы. В механических системах эти силы называются реакциями в КП. расчетные (теоретические) - силы, которые не существуют в реальности, а только используются в различных расчетах с целью их упрощения: силы инерции - предложены Д'Аламбером для силового расчета подвижных механических систем. При добавлении этих сил к внешним силам, действующим на систему, устанавливается квазистатическое равновесие системы и ее можно рассчитывать, используя уравнения статики (метод кинетостатики).

приведенные (обобщенные) силы - силы. совершающие работу по обобщенной координате равную работе соответствующей реальной силы на эквивалентном перемещении точки ее приложения.