Главная Расчет круглых валов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 [ 182 ] 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 веном FE с коромыслом FG, На определенной участке точка е описывает траекторию, близкую к дуге радиусом FE. Это приводит к тому, что точка /продолжитехшное время (около 1/2 цикла) практически остается неподвижной, а следовательно, неподвижно звено FG. Чтобы механизм действовал, он должен иметь следующие параметры: Л 6=2,36 j; DG=l,66a; FG=Q,SOa; ЕЕ=0,6ва; AD=QJ6a; AB=Q,30a; угол ВСЕ=Ш. Аналогично могут быть получены механизмы, приближенно и точно воспроизводящие выстой. Для этого присоединяют допол-нитеш>ные звенья к приближенным или точным направляющим механизмам. К прямолинейному направляющему механизму присоединяют дополнительные звенья посредством поступательной пары. Довольно просто осуществить выстой в кулачковых механизмах и механизмах с криволинейной кулисой. Для этого достаточно, например, иметь участок профиля кулачка или кулисы постоянной кривизны. Так, кулиса DC (рис. 10.2.5, б) имеет участок профиля постоянной кривизны, соответствующий углу Р поворота кривошипа АВ. Ползун Е имеет выстой в левом крайнем положении. В механизме с двумя точными выстоями в начале и в конце хода ползуна 2 (рис. 10.2.5, в) использован неподвижный кулачок 3 с двумя участками постоянной кривизны радиусом г. На этих участках ролик 1 обкатывается по дуге окружности, а звено DE поворачивается вокруг точки Е, которая остается неподвижной. Движение точки D сообщается звеном ВС, перемещаемым в кулисе 4. Качательное движение звену DC сообщается через шатун ВС от входного звена - кривошипа АВ. Циклические механизмы, осуществляющие движение с остановкой, применяются в частности в станках-автоматах и автоматических линиях. 10.2.2. Механизмы прерывистого движения С помощью механизмов прерывистого движения решаются следующие задачи: преобразования непрерывного вращательного движения или возвратно-поступательного в однонаправленное прерывистое поступательное движение - шаговое перемещение (подачу); преобразования циклического возвратно-поступательного движения в однонаправленное поступательное или вращательное шаговое перемещение с фиксированными точными остановками; получения однонаправленного практически непрерывного движения в результате Рис. 10.2.6. Зубчато-мальтийский механизм преобразования импульсных воздействий на выходное звено (вибродвигатели); преобразования непрерывного вращательного движения в колебательное движение (вибровозбудители); получения импульсных воздействий со стороны выходного звена при непрерывном движении входного звена (ударно-вибрационные машины). Широко распространено преобразование непрерывного вращения в прерывистое с помощью мальтийских и комбинированных механизмов (рис. 10.2.6). Зубчато-мальтийский механизм обеспечивает плавное движение с остановками (рис. 10.2.6). Входное звено поворачивается в направлении ф, а выходное звено - в направлении ц/. На каждом из звеньев закреплены элементы стопорного устройства мальтийского и зубчатого механизмов. Цикл движения происходит в такой последовательности: зацепляются зубчатые секторы 4 и 3; взаимодействует ролик 5 с пазом 2; взаимодействуют поверхности 6 и J стопорного устройства. Этой последовательности соответствует изменение угла v/ в зависимости от угла ф (участки взаимодействия звеньев 3 - 4, 2 - 5 и 1 - 6). Применяют зубчато-мальтийский механизм в роторных линиях. Механизм А. Ш. Колискора (рис. 10.2.7) предназначен для преобразования вращения звена в шаговое поступательное движение выходного звена - толкателя 3. Вал 7, установленный в опорах, непрерывно вращается в направлении ©i, наматывая ленту 2 За каждый оборот вала толкатель J, прижатый к ленте, смещается в направлении V3 на толщину ленты б. При направлениях угловой скорости 0)1, вращающего момента М\ и силы сопротивления Fq, показанных на рис. 10.2.7, осуществляется самонатяжение ленты и ее слои плотно накладываются один на другой. При Рис. 10.2.7. Шаговый кулачковый механизм с изменением радиуса кулачка реверсировании движения (направления (Oi) и сохранении направления действия момента Mi и силы Fq требуется сила натяжения F ленты, достаточная, чтобы преодолеть силу трения и момент сопротивления Mi, Механизм обеспечивает точную шаговую подачу звена 3, имеет высокую жесткость, используется, в частности, в станках для корректирующего движения с шагом 0,01 мм за один оборот, В механизме передача движения возможна только от звена 1 к звену 3 при ведущем звене 1. Придание звену 3 функции ведущего звена невозможно, поскольку в этом случае имеет место самоторможение. В механизме шагового перемещения выходного звена на одну и ту величину-и в одну и ту же сторону и стопорения выходного звена во время его остановки (рис. 10.2.8) ползун 6 связан с помощью параллелограмма BCDE с поступательно перемещаемым стержнем 2 В показанном на рисунке положении стержень движется строго вертикально благодаря соединению звена БЕ с кареткой J, удерживаемой в данном положении фиксатором 7. Каретка 3 соединена со звеньями па- Рис. 10.2.8. Механизм шагового линейного перемещения с фиксированным выстоем раллелограмма поступательной парой В и звеном AG. При соблюдении условия AG-BG-GE каретка 3 может перемещаться поступательно вдоль направляющих 5, не контактируя с ними. При движении ползуна 6 влево стержень 2 входит в отверстие выходного звена 1 до упора, затем усилие передается каретке J, преодолевается сопротивление фиксатора 7 и все подвижные звенья как одно целое перемещаются влево до контакта каретки J с упором К. При этом звено 1 перемещается ровно на один шаг. Затем гидроцилиндр начинает двигаться вправо. Каретка 3 удерживается фиксатором , а ползун б, перемещаясь вправо по кулисе 5, воздействуя на стержень 2 через параллелограмм BCDE, вьщергивает его из отверстия. Звено ВС перемешается вниз до упора L, после чего преодолевается сопротивление фиксатора 8 и каретка 3 перемещается в положение, определенное срабатыванием фиксатора 7. Далее движение поршня гидроцилиндра реверсируется, и цикл повторяется. Чтобы исключить необходимость точной остановки поршня гидроцилиндра 4, связь его штока с ползуном 6 в паре М целесообразна выполнить упругой. В данном устройстве использован поступательно-прямолинейный направляющий механизм, который имеет два режима воспроизведения взаимно перпендикулярного перемещения при следующих сочетаниях функций звеньев: входное звено 6, стойка ВС и выходное звено J; входное звено б, стойка 3 и выходное звено ВС. В шаговом механизме для поворота выходного звена (звездочки 2) и стопорения его в определенном положении при возвратно-поступательном движении входного звена (ползуна 7) при движении ползуна вправо (рис. 10.2.9, а) звено 2 поворачивается под действием силы F, отклоняющейся от нормали NN на угол р, но создающей момент Еф, обеспечивающий поворот в направлении стрелки. Стопор 3 препятствует случайному повороту звездочки в другую сторону. На рис. 10.2.9, б звено 2 зажато клином ползуна 1. На рис. 10.2.9, е при движении ползуна влево звездочка поворачивается под действием упора К, пока грань С не займет горизонтальное положение, тогда упор К свободно проходит под гранью благодаря наличию зазора б, стопор 3 в процессе поворота утопится, а затем займет положение, показанное на рис. 10.2.9, а. Разновидностью механизмов прерывистого движения являются устройства, преобра- Ряс. 10.2.9. Механизм шагового поворота со стопорением выходного звена зующие механические колебания (вибрацию) в однонаправленное движение выходного звена (рис. 10.2.10). Механические колебания получаются с помощью вибровозбудителей: гидравлических устройств, электромагнитов, вращающихся неуравновешенных грузов и др. Они преобразуются в однонаправленное поступательное или вращательное движение, например, с помощью механизмов свободного хода. В настоящее время имеются механизмы свободного хода, основанные на более тонких явлениях различия трения, бесконтактного магнитного взаимодействия и др. Но принципиальная схема устройства у них аналогична приведенной на рис. 10.2.10. Звенья 2 и 4, установленные в механизмах свободного хода соответственно 7 и 5, связаны между собой поступательной парой и пружиной 3. Механизмы свободного хода 1 и 5 позволяют двигаться звеньям только вправо. Звеньям 2 VL 4 задается относительное колебательное движение с помощью устройства D. В период относительного сближения звеньев звено 4 удерживается механизмом свободного хода 5, а звено 2 свободно движется вправо. В период относительного удаления звеньев звено 2 удерживается механизмом свободного хода 7, а звено 4 движется вправо, преодолевая силу Повторные колебания сопротивления приводят к прерывистому однонаправленному движению звена 4 вправо. Такие устройства применяют в прессах, домкратах, механизмах подачи заготовок и др. Одну из особых групп рассматриваемой разновидности механизмов прерывистого движения представляют вибродвигатели - устройства, преобразующие высококачественные пространственные колебания деформируемых тел в направленное (в ряде случаев практически непрерывное) движение выходного звена. Одним из новых и прогрессивных решений вибродвигателей является использование для получения высокочастотных колебаний обратного пьезоэлектрического эффекта - появления механических деформаций под действием электрического поля [2]. В качестве вибровозбудителей используют пластины, кольца и другие детали, вьшолненные из специальных материалов - пьезоэ-лектриков. Например, показанный на рис. 10.2.11, а вибровозбудитель в виде пластины составлен из элементов 1 - 4, к которым подсоединены электроды. В пластине могут бьггь возбуждены продольные колебания при подаче на электроды С тока высокой частоты (элементы 1 и 3 одновременно удлиняются или укорачиваются вдоль оси х) и изгибные колебания при подаче тока на электроды А и В (элементы 2 и 4 поочередно укорачиваются или удлиняются). Пластина 5 (рис. 10.2.11, б) контактирует с ротором 6 в точке D. При этом точка D пластины вследствие продольных и изгибных колебаний движется по эллипсу. При совпадении увеличения прижатия и удлинения пластины ротор проворачивается, при укорачивании пластины в момент отсутствия или уменьшения прижатия ротор стоит на месте. Необходимое начальное прижатие обеспечивает пружина 7. Многократные импульсы приводят к непрерывному вращению ротора. Аналогично можно получить поступательное движение, если ввести во взаимодействие с пластиной ползун. со-i- Рис. 10.2.10. Механизм преобразования колебаний в одностороннее прерывистое движение Рис. 10.2.11. Вибродвипггель на основе вибровозбуднтеля, выполненного из пьезоэлектрика |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |