4. Аналіз різноманітних законів руху штовхача

^{Для проектування профілю кулачка механізму необхідно обрати:}

^{1) кінематичну схему механізму;}

^{2) закон руху веденої ланки (штовхача);}

^{3) деякі основні розміри ланок.}

^{Найпростішим законом руху є рівномірний рух штовхача в обидва боки (рис.4).}

^Я

Рис.4

кщо швидкість штовхача в обидва боки однакова, то відрізки нахилені до осі абсцис під однаковими кутами.

^{Якщо швидкість на початку і в кінці підйому раптово змінює напрямок, то в точках 0 і h на діаграмі v–t цьому відповідають розриви швидкості. Миттьова зміна швидкості викликає нескін-ченно великі прискорення, а в механізмі в цей момент відбуваються жорсткі удари.}

^П

^Рис.5

ро наявність їх можна зробити висновок і по профілю кулачка. Жорсткі удари виникають у місцях спряження кривих, що не мають спільної дотичної (в точках ^{с і d у вищерозглянутому кулачку на рис.3).}

^{Для того щоб запобігти виникненню жорстких ударів, доводиться відмовлятись від законів руху, що мають розриви на діаграмі швидкостей. Наприклад, обрати закон руху штовхача, зображений на рис.5.}

^{При такому законі в механізмі з’являються м’які удари, оскільки на діаграмі прискорення а–t мають місце розриви.}

^{М’які удари виникають у місцях спряження кривих (що утворюють профіль кулачка), які мають спільну дотичну, але різні радіуси кривизни (у точках a і b у вище розглянутому кулачку на рис.3).}

^{Для безударної роботи механізму необхідно обрати такий закон руху штовхача, при якому на кінематичних діаграмах не було б розривів. Це, зокрема, набір синусоїд.}

Питання для самоконтролю

^{1. Призначення та застосування кулачкових механізмів.}

^{2. Їх переваги та недоліки.}

^{3. Різновиди плоских кулачкових механізмів.}

^{4. Дати означення основним параметрам кулачка: профілю, мінімальному та максимальному радіусам, найбільшому переміщенню штовхача, фазам ближнього та дальнього стояння, віддалення та повернення, робочій фазі, радіусу профілю кулачка.}

^{5. Проаналізувати різноманітні закони руху штовхача.}

^{6. Коли в кулачковому механізмі виникають жорсткі та м’які удари? Як зробити висновок про їх наявність по профілю кулачка?}

Лекція № 23 Тема: “Кінематичний аналіз та синтез кулачкових механізмів. Механізми передач” План

^{1. Кінематичне дослідження кулачкових механізмів.}

^{2. Поняття про профілювання кулачка.}

^{3. Механізми передач. Передаточне відношення.}

^{4..Механізми передач з жорсткими ланками. Основні різновиди, їх характеристика.}

^{1. Кінематичне дослідження кулачкових механізмів}

^{Кінематичне дослідження кулачкових механізмів полягає в знаходженні кінематичних параметрів штовхача за весь цикл роботи механізму.}

^{Метою кінематичного дослідження є забезпечення обчисленого, заданого режиму роботи.}

^Рис.1

^{Щоб визначити переміщення штовхача, можна було б кожного разу креслити нове положення механізму, в якому кулачок був би повернутий на певний (частіше 300) кут. Але оскільки кулачок має складний профіль, то креслити його декілька разів є надто трудоміською роботою, тому при дослідженні кулачкових механізмів застосовують метод зворотного руху. Розглянемо його сутність.}

^{Кулачок креслиться один раз (у будь-якому положенні) і вважається нерухомим (рис.1). Стояку разом із штовхачем надається обертальний рух навколо осі кулачка з кутовою швидкістю ω кулачка, але в протилежному напрямку.}

^{У такому зворотному русі переміщення штовхача відносно кулачка буде таким же, як і в дійсному русі при нерухомому стояку.}

^{Звідси виходить, щоб визначити переміщення штовхача, досить провести коло мінімального радіуса кулачка, розбити його на рівну кількість частин (6, 8, 12, 24). Відстані від кола мінімального радіуса до точок профілю кулачка, виміряні на продовженнях радіусів, і є переміщеннями штовхача, які відповідають повороту кулачка на певний кут. Відклавши визначені переміщення штовхача в 12 положеннях механізму в масштабах μ}_s ^{та μ}_φ^{, ми дістанемо залежність s=s(φ).}

^{Швидкість і прискорення штовхача визначають одноразовим і дворазовим графічним диференціюванням цієї залежності (див. лекц.№21).}