Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Целевые функции и ограничения типовых рычажных механизмов

Читайте также:
  1. A) 3 основных типа функции: определение (задание структуры и описание) данных, обработку данных и управление данными.
  2. B.1 Арифметические функции
  3. B.2 Тригонометрические функции
  4. Cудeбныe функции князя и вeчe
  5. I. Дифференциал функции.
  6. I. Правосознание: понятие, структура, функции и виды.
  7. I. Сущность, формы, функции исторического знания.
  8. II. Правовая культура: понятие, функции и виды.
  9. II. Функции Аппарата Правительства
  10. II. ФУНКЦИИ ОРГАНОВ ВОЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ

В качестве ограничений или качественных показателей при метрическом синтезе механизмов используются:

Условия проворачиваемости звеньев механизма.

Часто по условиям работы требуется, чтобы входное и (или) выходное звенья могли в процессе движения поворачиваться на угол более 360 градусов. Для обеспечения этого необходимо выполнить некоторые условия, которые накладываются на соотношение длин звеньев механизма.

Для четырехшарнирного механизма эти соотношения сформулированы в правиле или теореме Грасгофа:

Если сумма длин наибольшего и наименьшего звеньев меньше суммы двух остальных и стойкой является наименьшее звено, то механизм - двухкривошипный. Если неравенство выполняется, но стойкой является звено, соединенное с наименьшим, то механизм - кривошипно-коромысловый.Во всех остальных случаях механизм - двухкоромысловый.

Математически это можно записать так:

при L1 > L2 > L3 > L4 , где Li присваивается значение длины звена, удовлетворяющей этому неравенству,

если L1 + L4 < L2 + L3 и L1 = l0 , то механизм двухкривошипный;

если L1 + L4 < L2 + L3 и L1 = l1 или L1 = l3 ,то механизм кривошипно-коромысловый;

иначе механизм двухкоромысловый.

Для кривошипно-ползунного механизма с кривошипом l1, шатуном l2 и ексцентриситетом e условие существования кривошипа имеет вид:

Если условие выполняется - механизм кривошипно-ползунный, нет - коромыслово-ползунный.

Угол давления в рычажном механизме

Углом давления J называется угол между вектором силы действующей на ведомое звено с ведущего и вектором скорости точки приложения этой силы на ведомом звене.

На рис. 5.4 изображен четырехшарнирный механизм. К входному звену 1 этого механизма приложен движущий момент Мд , к выходному звену 3 ‑ момент сопротивления Мс3. На этапе проектирования массы и моменты инерции звеньев не определены, поэтому движущая сила, действующая на ведомое звено ‑ реакция F32 направлена по линии ВС, скорость точки ее приложения на звене 3 ‑ VC направлена всторону w3 перпендикулярно звену 3. Угол J32 между векторами F32 и VC ‑ угол давления во вращательной паре С. С увеличением этого угла тангенциальная составляющая силы Ft32, способствующая повороту звена 3 в направлении w3, уменьшается, а нормальная Fn32, которая не влияет на движение, а только деформирует (сжимает) звено 3, увеличивается. То есть с увеличением угла давления условия передачи сил в кинематических парах ухудшаются. Так как в реальных кинематических парах всегда имеется трение, то при определенной величине угла давления в кинематических парах возможно самоторможение или заклинивание. Самоторможение или заклинивание ‑ это такое состояние механизма, когда в результате возрастания углов давления в одной из кинематических пар, движение механизма становится невозможным при сколь угодно большом значении движущей силы. Часто для характеристики условий передачи сил пользуются коэффициентом возрастания усилий (без учета трения)

Так как в реальных механизмах всегда имеется трение, то заклинивание происходит при углах давления Jз <90°.При расчете задаются коэффициентом возрастания усилий (например, kJ=2) и определяют допустимый угол давления [J]. Для предварительных расчетов принимают для механизмов только с вращательными парами [J]=45°…60°, при наличии поступательных кинематических пар [J]=30°…45°. Необходимо отметить, что в так называемых "мертвых" положениях механизма углы давления J =90°. В статике в таком положении возможно заклинивание механизма, в динамике механизм проходит эти положения, используя кинетическую энергию, которую запасли подвижные звенья.

Угол давления для внеосного кривошипно-ползунного механизма (рис. 5.5):

при рабочем ходе ,

при холостом ходе .

 

хх
хх
рх
рх
Н

Рис 5.4. Угол давления в четырехшарнирном механизме Рис. 5.5. Угол давления в кривошипно-ползунном механизме

Коэффициент неравномерности средней скорости ведомого звена

Загрузка...

Коэффициентом неравномерности средней скорости (или коэффициент изменения средней скорости) kv или (kw – для вращательного движения) называется отношение средней скорости ведомого звена на холостом (обратном) ходе к средней скорости рабочего (прямого) хода

,

где vcp хх и vcp px ‑ соответственно средняя скорость холостого (обратного) рабочего (прямого) хода;

tхх и tрх ‑ соответственно время холостого и рабочего хода;

φхх и φрх ‑ соответственно угол холостого и рабочего хода кривошипа.

При проектировании технологических машин, в которых нагрузка на выходном звене механизма на рабочем или прямом ходе намного больше нагрузки на холостом или обратном ходе, желательно, чтобы скорость выходного звена на прямом ходе была меньше, чем на обратном. С целью сокращения времени холостого хода, тоже необходимо увеличивать скорость при обратном ходе. Поэтому при метрическом синтезе механизма часто надо подбирать размеры звеньев, обеспечивающие заданный коэффициент неравномерности средней скорости.

Так как сумма углов холостого и рабочего хода кривошипа равна 360° ( ), то угол между крайними положениями шатуна в кривошипно-ползунном и кривошипно-коромысловом механизмах

.

Тогда коэффициент неравномерности средней скорости ведомого звена:

, откуда


Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 6 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2019 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав