Графоаналитический метод определения профиля кулачка по имеющемуся закону движения выходного звена.

Алгоритм

Проведения лабораторной работы № 4

"Определение минимального радиуса и профиля кулачка

по имеющемуся закону движения выходного звена"

1. Графоаналитический расчёт минимального радиуса кулачка по имеющемуся закону движения выходного звена.

1.1. Для вычерчивания начального графика перемещения толкателя за цикл:

а) выписываем 16 исходных данных перемещения выходного звена из плана последовательных положений механизма контрольной расчётно-графической работы (РГР) в следующем виде [восемь вышеназванных дополнительных (промежуточных) значений получаем из измерений, снимаемых непосредственно с графика РГР с учётом соответствующего масштабного коэффициента]:

h₀= ..... мм;	h₁= ..... мм;	h₂= ..... мм;	h₃= ..... мм;	h₄= ..... мм;	h₅= ..... мм;
h₆= ..... мм;	h₇= ..... мм;	h₈= ..... мм;	h₉= ..... мм;	h₁₀= ..... мм;	h₁₁= .....мм;
h₁₂= ..... мм;	h₁₃= ..... мм;	h₁₄= ..... мм;	h₁₅= ..... мм.

б) определяем масштабный коэффициент времени (k_t), для этого:

- по данным РГР определяем вначале время цикла - время в течение которого кулачок совершает один оборот по формуле: t_цикла = 60/n₁

где: n₁ - число оборотов в минуту (см.данные РГР)

- методом подбора определяем стандартный масштабный коэффициент времени по формуле: kt= t_цикла/(число в мм чертежа), сек/мм чертежа

Рекомендация: "число в мм чертежа" должно быть в пределах 150 -250 мм.

в) вычерчиваем график перемещения толкателя за цикл, предварительно определив, исходя из отводимого места для графиков, стандартный масштабный коэффициент перемещения (ks).

Рекомендация: максимальная величина перемещения толкателя на графике должна быть в пределах 80 - 130 мм.

1.2. Производим графическое дифференцирование исходного графика перемещения толкателя за цикл, определяя тем самым искомые значения скоростей в каждом из 16 положений кулачкового механизма, предварительно определив стандартный масштабный коэффициент скоростей (kv) по формуле:

kv= ks/kt*Hv, м*(сек)-1 / мм чертежа

где: Hv- полюсное расстояние (мм), подбирается методом подбора таким образом, чтобы масштабный коэффициент (kv) был бы стандартным. Полученные графические данные скоростей (в мм) затем должны быть умножены на масштабный коэффициент скорости (kv), получая тем самым значения скоростей (физические величины).

Рекомендация: работу со всеми данными удобнее вести в табличной форме.

1.3. Определяем угловую скорость ведущего звена механизма (в нашем случае кулачка) по формуле: ₁ = n₁/30, рад/сек,

где: n₁ - число оборотов ведущего звена механизма в минуту (см.данные РГР)

1.4. Определяем векторы (модули и направления) приведенных скоростей толкателя для всех 16 положений механизма (данные заносим в таблицу) по формуле: , м

1.5. Вычерчиваем график приведенных скоростей в зависимости от перемещения толкателя [], используя для обоих координатных осей единый стандартный масштабный коэффициент .

1.6. Проводим линию под углом 30° (максимальный угол давления в кулачковом механизме с роликовым толкателем) как касательную к вычерченному ранее графику "приведенная скорость толкателя от его перемещения" - которая в одной точке пересечёт вертикальную ось, получая тем самым искомую величину - значение минимального радиуса кулачка в соответствующем масштабе.

Графоаналитический метод определения профиля кулачка по имеющемуся закону движения выходного звена.

2.1. Вычерчиваем в масштабе окружность, характеризующую минимальный радиус кулачка, полученный на предыдущем шаге (см.п.1.6).

2.2. Проводим из центра окружности 16 лучей-линий, разбивающих её на 16 равных частей.

2.3. Откладываем в соответствующем масштабе на вышеназванных лучах, начиная с минимального радиуса кулачка, отрезки, характеризующие перемещение толкателя в соответствующие моменты времени (используется метод обращенного движения) - получая тем самым теоретический профиль кулачка.

2.4. Вычерчиваем рабочий профиль кулачка, проводя эквидестантную кривую через точки пересечения лучей с внутренней частью окружности ролика (10 мм), который должен быть вычерчен в масштабе механизма 16 раз в местах пересечения лучей и теоретического профиля кулачка.

Контрольные вопросы и задания

3.1. Назовите преимущества и недостатки кулачковых механизмов.

3.2. Назовите основные параметры кулачка.

3.3. Какая работа кулачкового механизма характеризуется как безударная, с мягкими и с жесткими ударами?

3.4. Что называется углом давления в кулачковом механизме?

3.5. От каких параметров зависит угол давления в кулачковом механизме?

3.6. Как определить максимальный угол давления в центральном кулачковом механизме с роликовым толкателем?

Примерные темы рефератов

4.1. Классификация кулачковых механизмов.

4.2. Методика определения минимального радиуса кулачка с роликовым толкателем.

Примечание:

Отчёт по лабораторной работе должен содержать:

1. Титульный лист (название института, факультета, группы, ф.и.о. студента, название лабораторной работы (ЛР), дата выполнения ЛР, ф.и.о. преподавателя и его подпись о защите ЛР, подпись студента);

2. Разделы:

2.1. Общие сведения;

2.2. Перечень оборудования, используемый инструмент;

2.3. Описание методики проведения лабораторной работы;

2.4. Выводы по лабораторной работе