На основании данного равенства получим

. (6.17)

Из уравнения видно, что коэффициент жесткости участка цепи, расположенного между кулаком и звездочкой, меняется с перемещением кулака. Эта особенность гусеничного приводного устройства при определенных значениях ЕП может привести к возникновению параметрических колебаний в системе. При больших значениях ЕП первым членом в (6.17) можно пренебречь. Тогда смещение кулака будет полностью определяться смещением шарнира приводной цепи, расположенного у звездочки.

Учитывая полученные значения, можно определить функцию положения, например для приводного устройства (рис.6.3,а).

Смещение шарнира тяговой цепи в период входа в зацепление крючкообразного кулака при

. (6.18)

В случае в период выхода крючкообразного кулака из зацепления

, (6.19)

где , - угол поворота кулака соответственно в период входа или выхода его из зацепления ( ; );

R1 – начальный радиус профиля кулака;

k – коэффициент логарифмической спирали.

Таким образом, для всех рассмотренных случаев функции положения нелинейны. Поэтому первая передаточная функция и, следовательно, в механической системе привода возникают дополнительные инерционные нагрузки, обуславливаемые приводным устройством.

Производя схематизацию действующих сил, можно показать, что приведенный момент М4 , приложенный к валу звездочки, эквивалентен внешней нагрузке на привод и определяется по (6.2).

Учитывая (6.3) на основании (6.2), момент, действующий на звездочное приводное устройство с неподвижным контактом между зубом и звеном кольцевой цепи, определяется в соответствии с (6.5) при W0=SНб-SСб

(6.20)

Приведенный момент М4 для приводного устройства звездочного типа со скользящим контактом между шарниром тяговой цепи и зубом звездочки может быть найден в соответствии с равенствами (6.1) и (6.2) при

W0 = SНб j - SСб J .

При профилировании зубьев звездочки по эвольвенте окружности (уравнение (6.12))

(6.21)

Из (6.21) видно, что момент внешних сил, приведенных к валу звездочки, целиком определяется профилем ее зубьев.

Момент внешних сил, действующий на валу звездочки приводных устройств гусеничного типа, зависит от их схем и конструкций.

В большинстве приводных устройств с неподвижным контактом между кулаками и шарнирами тяговой цепи вход или выход кулака из зацепления обусловливает увеличение действующего на звездочку приведенного момента.

Используя вышеуказанную методику, можно определить момент, необходимый для поворота крючкообразного кулака в период входа его в зацепление.

В период входа в зацепление кулак поворачивается на угол j2Н . Этот поворот создает дополнительное смещение шарнира тяговой цепи на величину

при j2Н ≤φ2≤0.

Необходимый момент для поворота кулака МК для рассматриваемого случая также определяется в соответствии с равенством (6.2), где следует принимать М4 = МК . Тогда

при φ2Н ≤ φ2 ≤ 0. (6.22)

Аналогичные результаты были получены и для других типов кулаков. Эти результаты свидетельствуют о том, что вход или выход кулака из зацепления с шарниром тяговой цепи приводит к дополнительным нагрузкам на кулак. Кроме того, усилие, возникающее в приводной цепи ТП в период входа или выхода кулака из зацепления, может отличаться от значений сил, возникающих в период перемещения кулака по прямолинейным направляющим приводной цепи. Поэтому для каждого конкретного приводного устройства нагрузка приводной цепи должна рассчитываться в соответствии с определенной методикой.

Момент М4 для звездочки гусеничных приводов для периода движения кулака по прямолинейной направляющей может быть определен по уравнению (6.2) с учетом (6.14) – (6.17) при ЕП → ∞

. (6.23)

Поскольку ТП полностью определяется тяговым усилием, то момент М4, действующий на привод, следует считать известным.

Таким образом, во всех рассмотренных случаях независимо от типа приводного устройства момент М4 зависит от тяговых усилий в приводе и первой передаточной функции.

Одной из важнейших характеристик приводного устройства является степень равномерности движения цепи, которая определяется отношением скоростей

. (6.24)

Степени равномерности движения тяговой и приводной цепей для различных приводных устройств определяются по формулам табл.7.1.

 

Таблица 7.1 – Формулы для определения степени равномерности сТ для различных приводных устройств