«В. Ф. Коренский ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ, МАШИН И МАНИПУЛЯТОРОВ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС для студентов специальностей 1-36 01 01, 1-36 01 03 В двух частях Часть 1 ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ...»

При динамической балансировке ротора в прорезях правого диска устанавливается дополнительный груз. В комплекте установки имеется три грузика массой 10, 20 и 30 г. Диски можно вращать относительно оси ротора. Стопорятся они при помощи винтов 7. Углы установки дисков отсчитываются по лимбу с помощью лупы.

Разгон ротора осуществляется посредством фрикционного диска 13, насаженного на вал электродвигателя 3, который закреплен в ложе качающегося рычага 2. Другое плечо рычага заканчивается рукояткой 1, при помощи которой включают двигатель и прижимают фрикционное колесо к ротору. Для сокращения времени выбега ротора на торце левой полуоси имеется тормоз.

Маятниковая рама опирается на станину и может колебаться относительно оси 0, расположенной в плоскости левого диска 6.

Пружина 11 в форме балки круглого сечения одним концом шарнирно, посредством серьги 10, крепится к маятниковой раме, другой конец пружины закреплен в станине.

Амплитуда колебаний маятниковой рамы измеряется с помощью индикатора 12 часового типа с ценой деления 0,01 мм. При установке станка на столе горизонтальность маятниковой рамы достигается регулировкой опорных винтов, а контроль производится по уровню, закрепленному в маятниковой раме.

Порядок проведения работы. Теоретические основы 1. Дисбаланс ротора, вызванный, в том числе, грузом 5, считают распределенным между левым и правым балансировочными дисками 6. Ротор разгоняют до 200 – 300 мин–1 и наблюдают его выбег. По мере уменьшения частоты вращения ротора вынужденные колебания рамы (вызванные дисбалансом 5) будут возрастать и при критической частоте наступит явление резонанса.

При помощи индикатора 12 замеряют наибольшую амплитуду А пропорциональную дисбалансу D0, приведенному к правому диску 63:

где µА (мм/деление) – масштаб.

2. После остановки ротора к правому его диску 6 прикрепляют произвольный груз массой mk, который называют корректирующим. Замечают расстояние 1 (мм) от центра тяжести груза mk до оси вращения и снова разгоняют ротор, наблюдая его выбег и замеряя резонансную амплитуду А1, которая будет пропорциональна суммарному дисбалансу D1, приходящемуся на правый диск 6 от неуравновешенного и корректирующего грузов:

где D k – вектор дисбаланса корректирующего груза mk.

3. Переставляют корректирующую массу mk на правом диске 6 на том же расстоянии 1 (мм) от центра тяжести груза mk до оси вращения, но в диаметрально противоположное направление. Разгоняют ротор и фиксируют амплитуду А2 при выбеге.

Поскольку вектор D k" имеет при этом противоположный знак, очевидно:

где D k" = – D k'.

4. Изобразим треугольники дисбалансов (2) и (3), совместив при этом равные, но противоположные векторы D k' и D k" (рис. 2).

Дисбаланс, приведенный к левому диску 6, колебаний не вызывает.

Поскольку, согласно (2) – (3) вслед за этими векторами следуют одинаковые по величине и направлению векторы D 0, фигура abcd – параллелограмм, диагоналями которому служат векторы D 1 и D 2.

Стороны и диагонали параллелограмма связаны соотношением:

После замены отрезков изображаемыми дисбалансами, а те, заменив амплитудами, после сокращения обеих частей на µ 2 и преобразований поА лучим:

Отсюда вычисляем резонансную амплитуду Аk, которую вызывал бы корректирующий груз mk в условиях отсутствия неуравновешенности самого ротора ( D 0 = 0).

Поскольку, масштаб установки вычисляем как:

Для компенсации дисбаланса ротора D 0 необходимо на правом диске 6 закрепить противовес mo в соответствии с равенством:

Угол между направлением установки противовеса и корректирующей массы mk вычисляем на основании рис. 2 по известной формуле:

где знакосоответствие устанавливается на основе эксперимента.

Нейтрализация дисбаланса на левом диске 6 проводится аналогично.

1. Почему необходимо уравновешивать силы инерции в роторах?

2. С какой целью в лабораторном практикуме рассмотрены два принципиально разных метода балансировки роторов?

Базовый конспект лекций п. 8.2.1.

ЛИТЕРАТУРА

1. Политехнический словарь / гл. ред. А. Ю. Ишлинский. – 2-е изд. – М. :Советская энциклопедия, 1980.

2. Теория механизмов, машин и манипуляторов. Типовая программа для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений / сост. П. П. Анципорович, В. К. Акулич. – Минск : БГПА, 2001.

3. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Артоболевский. – М. : Наука, 1975.

4. Волчкевич, П. И. Автоматы и автоматические линии. Ч. I. / П. И. Волчкевич, М. М. Кузнецов, В. А. Усов. – М. : Высш. шк., 1976.

5. Коренский, В. Ф., Василенко, Д. Л. Вопросы курсового проектирования технологических машин по заданной величине коэффициента производительности. Теоретическая и прикладная механика : Межведомственный сб. научно-методических статей № 17 / В. Ф. Коренский, Д. Л. Василенко. – Минск : УП «Технопринт», 2004.

6. Самойлов, М. В., Мочальник, И. А. Прогрессивные технологии промышленного производства : учеб. пособие / М. В. Самойлов, И. А. Мочальник. – Минск : БГИНХ им. В. В. Куйбышева, 1991. – 81 с.

7. Первицкий, Ю. Д. Расчет и конструирование точных механизмов / Ю. Д. Первицкий. – Л. : Машиностроение, 1976.

8. Коренский, В. Ф., Волынец, Е. В. Единый метод определения подвижностей механизмов. Теоретическая и прикладная механика : Сб. научных трудов. / под ред. И. П. Филонова. – Минск : УП «Технопринт», 2002.

';

9. Василенко, Д. Л. Кинематика передаточного механизма. Материалы республиканской конференции студентов и аспирантов Беларуси / Д. Л. Василенко. – Витебск : ВГТУ, 2002.

10. Левитский, Н. И. Теория механизмов и машин / Н. И. Левитский. – М. : Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1979.

11. Василенко, Д. Л., Волынец, Е. В. Оптимизационный синтез шарнирного четырехзвенника по коэффициенту производительности машин.

Материалы XXXI студенческой научной конференции / Д. Л. Василенко, Е. В. Волынец. – Новополоцк : ПГУ, 2002.

12. Артоболевский, И. И. Теория механизмов для воспроизведения плоских кривых / И. И. Артоболевский. – М. : Наука, 1959.

13. Коренский, В. Ф. О приближенно преобразовательном направляющем шарнирном четырехзвеннике : Сб. «Теория механизмов и машин». Вып. 26. / В. Ф. Коренский. – Харьков : изд. ХГУ, 1979.

14. Коренский, В. Ф. О преобразовании шестизвенника методом инверсии // Известия вузов. Машиностроение. 1978. – № 8, изд. МВТУ им. Н. Э. Баумана.

15. Бергер, Э. Г., Коренский, В. Ф. К синтезу механизмов для воспроизведения и огибания кривых на вращающейся плоскости. Теория механизмов и машин. / Э. Г. Бергер, В. Ф. Коренский. Вып. 28. – Харьков : изд.

ХГУ, 1981.

16. Коренский, В. Ф. О двухкривошипном симметричном круговом четырехзвеннике : Сб. науч.-метод. статей по ТММ. / В. Ф. Коренский.

Вып. 9. – М. : Высш. шк., 1982.

17. Чебышев, П. Л. Полное собрание сочинений. Т. IV. Теория механизмов / П. Л. Чебышев. – М., Л. : АНСССР, 1948.

18. Коренский, В. Ф., Улитин, А. А. К выбору обобщенных координат машин с импульсивным изменением рабочих нагрузок. Теоретическая и прикладная механика : Межведомственный сб. научных методических статей № 17 / В. Ф. Коренский, А. А. Улитин. – Минск : УП «Технопринт», 2004.

19. Коренский В.Ф. К вычислению энергоемкости сложных машин.

Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции, ч. I, Могилев, 1996.

20. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин : учеб.

пособие для инж.-техн. спец. вузов / под общ. ред. Г. Н. Девойно. – Минск :

Выш. шк. 1986 – 285 с.

21. Коренский, В. Ф. К исследованию вырождающихся механизмов // Известия вузов. Машиностроение. – 1980. – № 5. – М. : изд. МВТУ им. Баумана.

22. Волновые зубчатые передачи. Роботы-манипуляторы : конспект лекций / под ред. Н. А. Скворцовой. – М. : МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1980. – 58 с.

23. Бурдаков, С. Ф. Элементы теории роботов. Механика и управление : учеб. пособие / С. Ф. Бурдаков. – Л. : Изд. ЛПИ, 1985. – 88 с.

24. Использование ЭВМ в решении задач о позиционировании звеньев манипулятора : метод. указания к курсовому проектированию по курсу «Теория механизмов и машин». – Минск : БПИ, 1989.

25. Артоболевский, И. И., Эдельштейн, Б. В. Сборник задач по теории механизмов и машин / И. И. Артобалевский, Б. В. Эдельштейн. – М., 1973.

26. Левитский, Н. И. и др. Теория механизмов и машин : метод. указания и контрольные задания для студентов-заочников инж.-техн. спец. вузов / Н. И. Левитский и др. – М. : Высш. шк., 1989.

27. Юденич, В. В. Лабораторные работы по теории механизмов и машин / В. В. Юденич. – М. : Высш. шк., 1962. – 288 с.

28. Лабораторные работы по теории механизмов и машин / под ред.

Е. А. Камцева. – Минск : Выш. шк., 1978. – 176 с.

29. Коренский, В. Ф., Кривенок, В. К. Теория механизмов и машин.

Лабораторный практикум для студ. спец. 36.01.01, 36.01.03, 36. 01.04, 36.07.01, 70.05.01. – Новополоцк : Изд. ПГУ, 2004.

30. Коренский, В. Ф. Преподавание курса «Теория механизмов, машин и манипуляторов (ТММ и М) с учетом специализации студентов. Теоретическая и прикладная механика : Межведомственный сборник научнометодических статей / В. Ф. Коренский. Вып. 18. – Минск : БНТУ.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Электродвигатели асинхронные трехфазные единой Серии 4А мощностью 1,1 – 132 кВт закрытые обдуваемые Тип двигателя Мощность, Частота вра- М Д.П./М Д.Н. МД.К./М Д.Н.

4А50А2УЗ 4Al60S2У 4A280S2У 4A315S2У 4A355S2У 4А50А4УЗ 4A160S4У Синхронная частота вращения 1000 об/мин Тип двигателя, кВт щения, nд н, 4 А180М8УЗ Примечание. Стандарты предусматривают выпуск электродвигателей с синхронной частотой вращения 600 и 500 об/мин, также защищенного типа и др.

Важнейшей из задач, решаемых при разработке новых машин, является задача определения положений звеньев механизмов и их передаточных функций.

Существующие методы определения, например, метод замкнутого векторного контура, громоздки и ненаглядны, а распространенный графический метод планов не позволяет получать необходимую точность, либо использовать ЭВМ.

В подробностях, необходимых студентам, излагаем основанный на методе планов и геометрии треугольника графоаналитический метод определения кинематических характеристик схем рычажных механизмов II класса: графические построения могут выполняться для приближенной оценки результатов на стадии обработки программ, аналитические зависимости, вытекающие непосредственно из графических построений – позволяют широко использовать имеющуюся у студентов программируемую вычислительную технику.

1. Для тангенсного рычажного четырехзвенного механизма (рис. 2.1) дано, a, 1. Соответственно рис 2.1 строим повернутый на 90° план скоростей (рис. 2.2).

Рис. 2.1. Тангенсный рычажный четырехзвенник. Рис. 2.2. Повернутый план Из рис. 1.1. получаем функции положения:

Из рис. 1.2. находим передаточные функции:

По классификации И. И. Артоболевского /2/ Для удобства сравнения углов на планах.

2. Для синусного рычажного четырехзвенного механизма (рис. 2.3) дано lOA, 1. Соответственно рис 2.1. строим повернутый на 90° план скоростей (рис. 2.4).

Рис. 1.3. Синусный рычажный четырехзвенник Рис. 2.4. Повернутый план Из рис. 2.3 получаем функции положения звеньев:

Из рис. 2.4 находим передаточные функции:

3. Для кулисного рычажного четырехзвенного механизма (рис. 2.5) дано lOA, lOC, 1. Соответственно рис. 2.5 строим повернутый на 90° план скоростей (рис. 2.6).

Рис. 2.5. Кулисный четырехзвенный, Из рис. 2.5 по теореме косинусов находим:

Из рис. 2.6 получаем выражения передаточных функций:

4. Для кривошипно-ползунного четырехзвенного рычажного механизма (рис. 2.7) дано lOA, l AB, l AS 2,, e,. Соответственно рис. 2.7 строим повернутый на 90° план скоростей (рис. 2.8).

Из рис. 2.7 находим значения функций положения звеньев:

Из рис. 2.8 получаем выражение передаточных функций:

но, по теореме косинусов из aps2:

VAS 2 = 2 l AS 2. Поэтому после преобразования:

где 5. Для шарнирного четырехзвенника (2.9) дано lOA, l AB, lBC, lOC, l AS 2, и. Соответственно рис 2.9 строим повернутый на 90° план скоростей (рис. 2.10).

Рис. 2.9. Шарнирный четырехзвенник Рис. 2.10. Повернутый план Из рис. 2.9 находим функции положения звеньев.

Предварительно получили:

а угол давления:

Из рис. 2.10 получаем выражения передаточных функций:

6. Для более сложных шестизвенных рычажных механизмов II-го класса функции положения звеньев могут быть определены по полученным ранее формулам составляющих четырехзвенных механизмов в зависимости от того, из каких четырехзвенных механизмов данный шестизвенник состоит. Например, механизм на рис. 6, состоящий из шарнирного четырехзвенника ОАВС и присоединенного тангенсного механизма СДE, может бать исследован на основании формул, полученных для этих механизмов. В пп. 5.1 необходимо особо обратить внимание, как в составляющих механизмах располагаются системы отсчета входных углов ( 1 и 1 ) и правильно записать выражение входного угла присоединяемого механизма. Например, на рис. 2.11 1 = + 3 180o.

Для вычисления передаточных функций в присоединяющем (шарнирном четырехзвенном ОАВС) механизме можно воспользоваться непосредственно формулами, полученными для этого механизма (в данном случае в п. 5), а в присоединяемом (тангенсном механизме CDE) воспользоваться правилом: если движение преобразуется двумя последовательно расположенными механизмами, то их передаточные функции перемножаются. Например, в механизме по рис. 6:

и E – передаточные функции, вычисляемые в шарнирном чегде тырехзвенном ОАВС и тангенсном CDE механизмах;

3 – угловая скорость звена присоединения (на рис. 2.11 – звена ВС).

1. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / под ред. Г. Н. Девойно. – Минск : Выш. шк., 1986. – 285 с.

2. Зиновьев, В. А. Курс теории механизмов и машин / В. А. Зиновьев. – М. : Наука, 1972. – 384 с.

3. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Артоболевский. – М. : Наука, 1975. – 640 с.

ТИПОВЫЕ АНАЛОГИ ОБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН

1. Поперечно-строгальный станок [1] (с. 237)2 (рис. 1) Назначение и краткое описание работы механизмов Станок (рис. 1, а) имеет следующие основные узлы: станину, ползун 5 с резцовой головкой 6, стол 7. Строгание металла осуществляется закрепленным в резцовой головке резцом при его возвратно-поступательном движении в горизонтальном направлении.

Движение от электродвигателя 8 передается кривошипу 1 через планетарный редуктор 9 и зубчатую передачу Z4 – Z5. Преобразование вращательного движения кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 5 осуществляется шестизвенным рычажным механизмом, состоящим из кривошипа 1, шатуна 2, качающейся кулисы 3, кулисного камня и ползуна 5. Сопротивление движению ползуна характеризуется диаграммой сил сопротивления (рис. 1, б). Ход S ползуна выбирается в зависимости от длины обрабатываемой детали с учетом перебегов резца 0,08S и может регулироваться при наладке станка.

Во время перебегов резца в конце холостого и начале рабочего ходов происходит перемещение стола с обрабатываемой деталью при помощи ходового винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 10, рычага 11 с собачкой, тяги и качающегося толкателя 13. Поворот толкателя осуществляется дисковым кулачком 14, закрепленным на кривошипном валу. Подача регулируется рычагом, что позволяет изменять количество зубьев, захватываемых собачкой, и тем самым обеспечивает поворот ходового винта на требуемый угол. Для получения необходимой равномерности движения на кривошипном валу закреплен маховик 15. Циклограмма механизмов показана на рис. 1, в.

Используем и в курсовом проектировании Источник описания аналога и страница Рис.1. Поперечно-строгальный станок, его механизмы и диаграммы 2. Поперечно-строгальный станок [2] (с. 12) Рис. 2. Поперечно-строгальный станок, его механизмы и диаграммы Назначение и краткое описание механизмов Поперечно-строгальный станок (рис. 2, а) предназначен для строгания поверхностей. Основным механизмом является шестизвенный кривошипно-коромысловый механизм, состоящий из кривошипа 1, шатуна 2, коромысла 3, ползунов 4 и 5. Привод состоит из зубчатой передачи Z5, Z6, планетарного редуктора 8 и электродвигателя 7. Диаграмма сил сопротивления движению ползуна 5 показана на рис. 2, б.

Перемещение стола на величину поперечной подачи производится с помощью ходового винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 13, рычага 12 с собачкой, тяги 11 и коромыслового толкателя 10 (рис. 2, а). Поворот толкателя 10 осуществляется дисковым кулачком 9, который закреплен на валу 0 кривошипа. Регулирование подачи стола производится путем изменения длины рычага ML.

При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон движения толкателя (рис. 2, г) и осуществить подачу стола во время перебегов резца в конце холостого и в начале рабочего ходов в соответствии с циклограммой (рис. 2, в).

3. Поперечно-строгальный станок с качающейся кулисой [3] (c. 21) Назначение и краткое описание работы механизмов Поперечно-строгальный станок (рис. 3) предназначен для строгания поверхностей. Станок имеет следующие основные узлы: станина 1, ползун 2 с резцовой головкой 3, стол 4 (рис. 3). Привод состоит из зубчатой передачи Z4, Z5, планетарного редуктора 6 и электродвигателя 7 (рис. 4, a).

Рис. 3. Общий вид поперечно-строгального станка с качающейся кулисой Рис. 3.1. а) схема кривошипно-кулисного и кулачкового механизма;

Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, при его возвратно-поступательном движении в горизонтальном направлении.

Для движения ползуна с резцовой головкой используется шестизвенный кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, ползунов 4 и 5. Диаграмма сил сопротивления движению ползуна показана на рис. 3.1, б. Ход ползуна Н выбирается в зависимости от длины lд обрабатываемой поверхности с учетом перебегов ln в начале и конце рабочего хода. Длина хода ползуна может изменяться при наладке станка для обработки конкретных деталей. Средняя скорость резания (скорость поступательного движения при рабочем ходе) задают в зависимости от условий обработки и применяемого инструмента.

Во время перебегов в конце холостого и в начале рабочего ходов осуществляется перемещение стола на величину подачи с помощью ходового винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 10, рычага 11 с собачкой, тяги 9 и качающегося толкателя 8 (рис. 3.1, а).

Рис. 3.2. Законы изменения ускорений толкателя кулачкового механизма Поворот толкателя 8 осуществляется от дискового кулачка, который выполнен в виде паза в теле зубчатого колеса Z5. Регулирование подачи стола производится путем изменения длины рычага LN, что позволяет изменять количество зубьев, захватываемых собачкой, и, следовательно, обеспечивает поворот ходового винта на требуемый угол. При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон движения толкателя (рис. 3.2) и осуществить подачу резца во время заднего перебега (в конце холостого и в начале рабочего ходов) в соответствии с циклограммой, приведенной на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Циклограмма работы механизмов строгального станка 4. Поперечно-строгальный станок с качающейся кулисой [3] (c. 29) Назначение и краткое описание работы механизмов Поперечно-строгальный станок (рис. 4) предназначен для строгания поверхностей. Станок имеет следующие основные узлы: станина 1, ползун 2 с резцовой головкой 3, стол 4 (рис. 4). Привод состоит из зубчатой передачи Z5, Z6, планетарного редуктора 6 и электродвигателя 7 (рис. 4.1, a).

Рис. 4. Общий вид поперечно-строгального станка с качающейся кулисой Рис. 4.1. а) схема кривошипно-кулисного и кулачкового механизма;

Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, при его возвратно-поступательном движении в горизонтальном направлении.

Для движения ползуна с резцовой головкой используется шестизвенный кривошипно-кулисный механизм с качающейся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, шатуна 4 и ползуна 5. Диаграмма сил сопротивления движению ползуна 5 показана на рис. 3.8, б. Ход ползуна Н выбирается в зависимости от длины lд обрабатываемой поверхности с учетом перебегов lп в начале и конце рабочего хода. Длина хода ползуна может изменяться при наладке станка для обработки конкретных деталей.

Средняя скорость резания (скорость поступательного движения при рабочем ходе) выбирается в зависимости от условий обработки (а в т.ч стойкости применяемого инструмента).

Во время перебегов в конце холостого и в начале рабочего ходов осуществляется перемещение стола на величину подачи с помощью ходового винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 10, рычага 11 с собачкой, тяги 9 и качающегося толкателя 8 (рис. 4.1, а). Поворот толкателя 8 осуществляется от дискового кулачка, который выполнен в виде паза в теле зубчатого колеса Z6.

Регулирование подачи стола производится путем изменения длины рычага LN, что позволяет изменять количество зубьев, захватываемых собачкой, и, следовательно, обеспечивает поворот ходового винта на требуемый угол. При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон движения толкателя (рис. 4.2) и осуществить подачу во время заднего перебега резца (в конце холостого и начале рабочего ходов) в соответствии с циклограммой, приведенной на рис. 4.3.

Рис. 4.2. Законы изменения ускорения толкателя кулачкового механизма Рис. 4.3. Циклограмма работы механизмов строгального станка 5. Поперечно-строгальный станок с вращающейся кулисой [3] (c. 32) Рис. 5. Общий вид поперечно-строгального станка с вращающейся кулисой Назначение и краткое описание работы механизмов Строгальный станок (рис. 5) предназначен для строгания плоских поверхностей. Привод станка состоит из электродвигателя, планетарного редуктора и зубчатой передачи (Z5, Z6) (рис. 5, а). Резание материала производится резцом, закрепленным в резцовой головке, совершающей возвратнопоступательное движение. Для движения резца, укрепленного в суппорте ползуна 5, используется шестизвенный кривошипно-кулисный механизм, состоящий из кривошипа 1, кулисного ползуна 2, вращающейся кулисы 3, шатуна 4, ползуна 5. Силы сопротивления, приложенные к звену 5, показаны в виде диаграммы (PC5, SD) на рис. 5, б. Ход Н ползуна 5 выбирается в зависимости от длины обрабатываемой детали lд с учетом длины перебегов резца ln в начале и в конце рабочего хода. Средняя скорость резания Vрез выбирается в зависимости от условий обработки. Во время перебегов в конце холостого и в начале рабочего ходов осуществляется перемещение стола (на котором закрепляется обрабатываемая деталь) с помощью ходового винта на величину поперечной подачи (на рис. 3.11 не показано). Поворот этого винта производится посредством кулачкового механизма, состоящего из кулачка 6 и коромыслового толкателя 7, а также храпового механизма, состоящего из звеньев 8 и 9, храпового колеса 10 и собачки 11. Кулачок 6 закреплен на одном валу с кривошипом 1. Регулирование подачи стола производится изменением количества зубьев, захватываемых собачкой 11.

При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорений точки В толкателя (рис. 4.2) и осуществить подачу резца за время его перебегов в соответствии с циклограммой работы механизмов строгального станка (рис. 4.3).

6. Долбежный станок с вращающейся кулисой [3] (c. 13) Назначение и краткое описание работы механизмов станка Долбежный станок (рис. 6) предназначен для долбления внутренних канавок и пазов в отверстиях деталей, а также для строгания вертикально расположенных поверхностей. Основными узлами станка являются: станина 1, ползун с резцовой головкой 2, стол 3, механизм привода и механизм подачи (рис. 3.12).

Рис. 6. Общий вид долбежного станка с вращающейся кулисой Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, при его возвратно-поступательном движении в вертикальном направлении.

Для движения резца используется шестизвенный кривошипно-кулисный механизм с вращающейся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, шатуна 4 и ползуна 5 (рис. 6.1).

ременной передачи, зубчатой передачи 5-6 и кривошипно-кулисного механизма (рис. 6). Число двойных ходов ползуна в минуту, равное числу Рис. 6.1. Схема кривошипно-кулисного оборотов кривошипа (n1, об/мин), определяют по заданной производимеханизма с вращающейся кулисой Дисковый кулачок, сидящий на одном валу с кривошипом, осуществляет поворот храпового колеса, приводящего в движение механизм поперечной подачи стола (рис. 6.2).

При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорения толкателя: (рис. 6.3) и осуществить подачу во время верхнего поперечной подачи стола Рис. 6.3. Закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма Рис. 6.4. Циклограмма работы механизмов долбежного станка 7. Долбежный станок с качающейся кулисой [3] (с. 5) Назначение и краткое описание работы механизмов станка Долбежный станок (рис. 7.1) предназначен для долбления пазов и внутренних канавок в отверстиях деталей, а также для строгания вертикально расположенных поверхностей.

Станок имеет следующие основные узлы: станину 1, ползун 2 с резцовой головкой, стол 3, электродвигатель 4, коробку скоростей 5 и передаточные механизмы.

Рис. 7.1. Общий вид долбежного станка с качающейся кулисой Резание металла осуществляется резцом, закрепленным в резцовой головке, при его возвратно-поступательном движении, в вертикальном направлении. Для движения резца используется шестизвенный кривошипнокулисный механиз с качающейся кулисой, состоящий из кривошипа 1, камня 2, кулисы 3, поводка 4 и ползула 5 (рис. 7.1).

Рис. 7.2. Схема кривошипно-кулисного механизма движения резца и кулачкового Ход ползуна Н выбирается в зависимости от длины lд обрабатываемой поверхности с учетом перебегов ln в начале и конце рабочего хода.

Длина хода ползуна может изменяться при наладке станка для обработки конкретных деталей. Средняя скорость резания Vрез (скорость поступательного движения при рабочем ходе ползуна) выбирается в зависимости от условий обработки и обеспечивается при помощи привода, состоящего из электродвигателя 4, ременной передачи, коробки скоростей 5, зубчатой передачи и кулисного механизма (рис. 7.2). Подача охлаждающей жидкости в зону резания обеспечивается при помощи шестереночного насоса Z1, Z (рис. 7.2) и системы трубопроводов (на рисунке не показаны).

Число двойных ходов ползуна в минуту, равное числу оборотов кривошипа n1, определяют по заданной производительности.

Во время перебега в конце холостого и начале рабочего ходов (см. циклограмму на рис. 7.3) осуществляется перемещение стола на величину подачи с помощью ходового винта. Поворот винта производится посредством храпового механизма, состоящего из колеса 9, рычага 8 с собачкой 10, тяги 7 и толкателя 6 (рис. 7.2).

Рис. 7.3. Циклограмма работы механизмов долбежного станка Рис. 7.4. Закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма Поворот толкателя 6 осуществляется от дискового кулачка, закрепленного на одном валу с кривошипом. Регулирование подачи стола производится путем изменения длины рычага MN, что позволяет изменять количество зубьев, захватываемых собачкой и, следовательно, обеспечивает поворот ходового винта на требуемый угол. При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорения при движении толкателя (рис. 3.20) и осуществить подачу во время верхнего (в конце холостого и начале рабочего ходов) перебега резца в соответствии с циклограммой (рис. 3.19).

8. Зубострогальный станок для нарезания конических колес Назначение и краткое описание работы механизмов Нарезание зубьев колеса на зубострогальном станке (рис. 8, а) производится двумя резцами, совершающими возвратно-поступательное движение и работающими попеременно. Обкаточное движение осуществляется вращением резцовой головки III совместно с резцами и вращением заготовки IV. Длина хода резцов Н, установленных на ползунах 5 и 7 механизма строгания, определяется в зависимости от длины зуба b, нарезаемого колеса и длин перебегов ln в начале и в конце хода ползунов. Средняя скорость движения ползунов определяется скоростью резанья Vcp. Ползуны 5 и 7 перемещаются относительно направляющих, расположенных в резцовой головке III станка и устанавливаемых под углом. Движение ползунов 5 и 7 осуществляется при помощи восьмизвенного рычажного механизма, представляющего собой соединение шарнирного четырехзвенника (звенья 1, 2, 3) с кулисно-ползунным механизмом (звенья 3, 4, 5, 6, 7). Кривошип 1 получает вращение от электродвигателя через планетарный редуктор II и конические зубчатые передачи Z6, Z7 и Z8, Z9. Реверсивное вращение механизмов обката производится переменным включением зубчатых передач Z10, Z11, Z12 и Z13, Z14 с помощью роликов 9 и собачек 11, вводимых в зацепление кулачковым механизмом, состоящим из кулачка 8 и коромыслового толкателя 10. При проектировании линии движения ползунов считать параллельными, отстоящими от оси С на расстояние lр (принять угол = 0). При проектировании кулачка механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорений толкателя (рис. 8, б).

Назначение и краткое описание работы механизмов Зубодолбежный станок (рис. 9, а) предназначен для нарезания цилиндрических зубчатых колес, работает по методу обкатки, воспроизводя зацепление двух колес, одно из которых является инструментом (долбяк 1), а второе заготовкой (2).

Рис. 9. Зубодолбежный станок, его механизмы и диаграммы Долбяк получает возвратно-поступательное движение от электродвигателя М через клиноременную передачу 5, коробку скоростей 4, рычажный механизм 3 и две одинаковые реечные передачи Z13/Z14 и Z15/Z16. При движении вниз долбяк снимает стружку. График сил резания показан на рис. 9, в.

Рычажный механизм (рис. 9, б) состоит из кривошипа r, шатуна, качающейся кулисы d. Шатун выполнен заодно с рейкой. Ход долбяка регулируется изменением радиуса кривошипа r. Заготовка крепится в шпинделе стола 6. Соотношение чисел оборотов долбяка и заготовки обеспечивается цепью обкатки: Z11/Z12 – Z7/Z8 – Z9/Z10 –U2 – Z25/Z26. Круговая подача долбяка регулируется изменением передаточного числа U1, пары сменных колес. Включению круговой подачи предшествует радиальная подача шпиндельной головки для обеспечения врезания долбяка в заготовку на требуемую глубину. Радиальная подача осуществляется от вала кривошипа через кинематическую цепь Z1/Z2–U2–Z17/Z18–Z19/Z20–Z21/Z22 – кулачок – винтовая пара. К началу холостого хода на участке перебега долбяка заготовка отводится от инструмента, а к началу рабочего хода стол опять возвращается в исходное положение. Это движение обеспечивается механизмом отвода стола, привод которого осуществляется от коробки скоростей через кулачковый механизм (рис. 9, г) и систему рычагов, причем угловая скорость кулачка равна угловой скорости кривошипа рычажного механизма.

Циклограмма станка показана на рис. 9, д.

Для всех вариантов принять:

1) кривошип уравновешен, его масса – 16 кг;

момент инерции Jо = 0,5 кг·м2;

2) коэффициент неравномерности вращения кривошипа = 1/80;

3) допустимый угол давления в кулачковом механизме доп = 45°;

4) центры масс звеньев стержневого типа – посередине длины.

Рис. 10. Механизмы и диаграммы гайковырубного автомата:

а – рычажный механизм перемещения ползуна с пуансоном; б – график силы сопротивления, приложенной к пуансону; в – схема планетарной и простой ступеней редуктора;

г – схема кулачкового механизма перемещения матриц; д – синусоидальный закон Назначение и краткое описание работы механизмов Гайковырубной автомат (рис. 10, а) предназначен для изготовления гаек из полосовой стали. Движение от электродвигателя через планетарный редуктор b и зубчатую передачу ab передается на кривошип ОА шестизвенного механизма ОАВСА. Во время длинного хода H1 ползуна 5 влево, начиная с положения механизма А1В1Д1 и кончая положением А1 1В11Д с помощью пуансонов, закрепленных на ползуне 5 и матрицы на ползуне – челноке (на схеме не показан) производятся операции:

1. Вырубка уголков в полосе, которая подается в зону штамповки с помощью механизма подачи (на схеме не показан).

2. Пробивка отверстий под резьбу.

3. Отрубка гаек от полосы.

4. Чеканка фаски.

После этого ползун 5 совершает короткий ход Н2 вправо до положения механизма АШВШДШ, во время которого челнок-ползун, до этого неподвижный, перемещается вверх и выставляет на позицию штамповки калибровочную матрицу для граней гайки. Далее ползун 5 совершает короткий ход влево (до положения механизма AIVBIVДlV), во время которого и производится зачистка граней гайки (калибровка).

График изменения усилий, действующих на ползун 5 при раPDmax боте автомата, показан на рис. 10, б.

Во время длинного хода ползуна 5 назад (вправо) осуществляется отвод калибровочной матрицы вниз. Челнок-ползун с матрицами приводится в движение кулачковым механизмом (рис. 10, г). Пружина служит для возврата челнока в исходное положение.

Требуемый закон изменения ускорений толкателя показан на рис. 10, д.

Рис. 11. Чеканный пресс. Механизмы и диаграммы Назначение и краткое описание работы механизмов Чеканный пресс (рис. 11, а) предназначен для выполнения операций холодной и горячей обработки, чеканки и т.д.

Операция штамповки осуществляется пуансоном 17, установленным на ползуне 5 кривошипно-ползунного механизма, состоящего из звеньев 1, 2, 3, 4, 5, обеспечивающего невысокую скорость деформирования в конце хода ползуна, где происходит чеканка, а также большие усилия на инструмент в конце рабочего хода. Кривошип I приводится во вращение электродвигателем 6 через ременную передачу 7, зубчатую пару Z1, Z2, муфту 10;

остановка кривошипно-ползунного механизма происходит при отключении муфты10 и отключении тормоза 9.

Заготовка в зону штамповки подается с помощью шиберной подачи (на схеме не показана). Выталкивание отштампованного изделия из матрицы осуществляется толкателем 15 кулачково-коромыслового механизма 11-15. В исходное состояние выталкивающее устройство возвращается под действием пружины 16.

Циклограмма механизмов чеканного пресса дана на рис. 11, в. График изменения усилий F на ползуне 5 дан на рис. 11, г.

Для всех вариантов принять:

1. Кривошип 1 уравновешен.

2. Центры масс звеньев 2, 3, 4 – посредине длины.

3. Допустимый угол давления кулачкового механизма доп = 45° 5. При крайнем положении ползуна в конце рабочего хода звенья 3 и 4 находятся на линии СЕ.

6. В связи с отсутствием в чеканном прессе планетарной передачи в учебных целях рассмотреть синтез планетарного редуктора (рис. 11, д).

Число сателлитов К = 3. Редуктор заменяет ременную передачу.

7. Закон движения коромысла при подъеме толкателя – синусоидальный, при опускании – параболический.

12. Кривошипно-коленный пресс [2] (c. 24) Рис. 12. Кривошипно-коленный пресс. Механизмы и диаграммы Назначение и краткое описание работы механизма Кривошипно-коленный пресс (рис. 12, а) предназначается для штамповки, холодной калибровки и чеканки. Высадочный (основной) механизм 1, 2, 3, 4, 5 является кривошипно-коромысловым. Коромысло 3 выполнено в виде шарнирного треугольника. Благодаря такой схеме рабочие скорости ползуна в конце хода малы, жесткость механизма пресса увеличивается.

Коленчатый вал I высадочного механизма приводится в движение от электродвигателя 11 при помощи планетарного редуктора 12 и зубчатой передачи Z5 – Z6. Высадочный ползун 5 с закрепленным в нем пуансоном, совершая по вертикали возвратно-поступательные движения, осуществляет деформацию заготовки. Диаграмма усилий высадки представлена на рис. 12, в. Значения усилий высадки см. рис. 12, г. Подача заготовки производится на холостом ходу (вверх) ползуна 5. Механизм подачи состоит из кулачка 6, закрепленного на коленчатом валу 1, коромыслового толкателя 7 и тяги 8 с ползуном 9, снабженным приспособлением для подачи заготовки (рис. 12, a).

Примечание. При проектировании кривошипно-коромыслового механизма CДЕ следует учесть, что угол между вертикалью и шатуном 4 при крайнем нижнем положении (F``) ползуна 5 должен быть не менее 5°.

13. Пресс-автомат для холодного выдавливания [1] (с. 223) Назначение и краткое описание работы механизмов Пресс-автомат (рис. 13, а) предназначен для получения изделий методом выдавливания. Деформация заготовки осуществляется пуансоном 18, установленным на ползуне 5 кривошипно-коленного механизма, состоящего из звеньев 1 – 2 – 3 – 4 – 5 (рис. 13, б). Кривошип 1 приводится во вращение электродвигателем 6 через планетарную передачу Z1-Z2-Z3-H, зубчатые колеса Z4, и Z5. Из бункера 16 заготовки по лотку 17 поступают в механизм подачи, включающий кулачок 13, шибер 15 с роликом 14. Шибер подает заготовку в штамповую зону, затем пуансон 18 заталкивает ее в матрицу 19. Готовое изделие выталкивается из матрицы выталкивателем 11, движение которого обеспечивается кулачком 7, установленным на валу кривошипа 1, посредством ролика 8, толкателя 9 и рычага 10.

Рис. 13. Пресс-автомат для холодного выдавливания (выталкивания) Циклограмма механизмов пресса-автомата приведена на рис. 13, д, график изменения усилия F на ползуне 5 – на рис. 13, в.

Синтезу подлежит кулачковый механизм выталкивания заготовки (рис. 13, г).

Для всех вариантов принять: 1) кривошип уравновешен; 2) центры масс звеньев 2, 3, 4 – посередине длины; 3) максимальный угол давления в кулачковом механизме = 30°; 4) IDB = IBC; 5) холостой ход начинается из положения, когда звенья 3 и 4 вытянуты в одну линию; 6) масса толкателя 9 составляет mТ = 10m 14. Пресс-автомат с плавающим ползуном [1] (с. 225) Назначение и краткое описание работы механизмов Пресс-автомат с плавающим ползуном предназначен для вырубных и гибочных операций (рис. 14, а). Движение от электродвигателя 11 через планетарный редуктор Z1–Z2–Z3–Н и зубчатую пару Z4–Z5 передается на вал кривошипа 1 (рис. 14, б). Рычажный механизм звеньев 1-2-3-4-5 обеспечивает движение ползуна 4 по эллиптической кривой. Подача ленты осуществляется с помощью подвижного прижима 7, установленного на ползуне 4. Штамповка материала пуансоном 10 происходит в процессе подачи ленты. На холостом ходу лента фиксируется неподвижным прижимом (на схеме не показан). Резка отходов ведется ножом, установленным на толкателе 9 кулачкового механизма 8 – 9.

Циклограмма работы пресса-автомата дана на рис. 14, в, закон изменения ускорения ножа показан на рис. 14, д, усилие штамповки изменяется в соответствии с графиком, приведенным на рис. 14, г.

Для всех вариантов принять: 1) кривошип 1 уравновешен; 2) центры масс звеньев 2, 3 – посередине длины; 3) lBC – lCD; 4) массы звеньев m6 = qlBD, m3 = qlED, m4 = 4m2; m5 = 2m2; q = 30 кг/м; 5) максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме vдоп = 30°; 6) масса толкателя 9 составляет mT = m8.

Рис. 15. Выпускной пресс-автомат. Схемы и диаграммы Назначение и краткое описание работы механизма Пресс-автомат (рис. 15, а) предназначен для вытяжки изделий из тонкого листового или полосового металла. Деформация заготовки осуществляется в матрице пуансоном, установленным на ползуне 5 кривошипноколенного механизма, состоящего из звеньев 1-2-3-4-5. Распределение усилий вытяжки представлено на диаграмме (рис. 15, б). Кривошип 1 приводится во вращение электродвигателем через ступенчатую передачу, включающую планетарные и простую ступени (рис. 15, в). Схема кулачкового механизма выталкивателя готовых деталей приводится на рис. г. Кулачок сидит на валу кривошипа 1 и выталкивает деталь через систему рычагов (не показано) как только пуансон покинет матрицу (на холостом ходу). На рис. 15, д показан график изменения аналога ускорений коромысла кулачкового механизма.

16. Вытяжной пресс-автомат с выровненным ходом [5] (c. 88) Рис. 16. Выпускной пресс-автомат. Схемы и диаграммы Назначение и краткое описание работы механизма Пресс-автомат (рис. 16) предназначен для вытяжки изделий из тонкого листового или полосового металла с прижимом заготовки. Деформация заготовки осуществляется в матрице пуансоном, установленным на ползуне 5 двухкривошипного коленного механизма, состоящего из звеньев 1-2-3-4-5 (рис. 16, а). На рис. 16, а представлена и диаграмма изменения усилий вытяжки.

Кривошип 1 приводится во вращение электродвигателем через ступенчатую передачу (рис. 16, б), включающую планетарную и простую ступени.

Кулачковый механизм зажимного устройства прижимает деталь к столу во время обработки ее в матрице пуансоном. Кулачок посажен на вал кривошипа 1. График изменения аналога ускорений изображен на рис. 16, в.

Наличие в механизме второго кривошипа 3 позволяет сократить до минимума количество звеньев с возвратно-поступательным движением, увеличить маховые массы пресса, повысить запас кинетической энергии звеньев, увеличить динамическую устойчивость работы автомата.

а) механизмы брикетировочного автомата б) диаграмма сил сопротивления при прессовании Рис. 17. Брикетировочный автомат и диаграмма нагрузки Назначение и краткое описание механизмов Брикетировочный автомат (рис. 17) предназначен для прессования брикетов из различных материалов. Основным механизмом автомата является кулисный механизм (рис. 17, a).Движение от электродвигателя 13 через планетарный редуктор 12 передается кривошипу 1, который скользит вдоль кулисы 3, заставляя ее совершать возвратно-вращательные движение вокруг опоры С. Через шатун 4 движение передается ползуну 5, производящему прессование (брикетирование) материала. Диаграмма сил сопротивления, действующих на ползун 5 при прессовании, представлена на рис. 17, б, данные для построения указанной диаграммы приведены в таблице.

Механизм выталкивателя готовых брикетов (на чертеже не показан) включает кулачок 9 с поступательно движущимся центральным роликовым толкателем 10. Кулачок приводится в движение от вала О кривошипа 1 через зубчатую передачу, состоящую из колес 6, 7, 8. Кулачковый механизм должен обеспечить заданный закон движения толкателя. Маховик установлен на выходном валу редуктора 12.

Примечание. При проектировании кривошипно-кулисного механизма ось ползуна 5 проводить через середину стрелы прогиба дуги, стягивающей крайние положения точки D кулисы CD.

Таблица распределения силы сопротивления Pcmax Рис. 18. Стержневая машина. Механизмы и диаграммы Назначение и краткое описание работы механизмов станка Стержневая машина (рис. 18) предназначена для изготовления стержней постоянного сечения в формовочном производстве литейных цехов.

Смесь загружается в бункер 10 машины (рис. 18, а) и ленточным транспортером 11 подается в приемную воронку 12. Плунжер 3 совершает возвратнопоступательное движение по направляющим 4. Во время рабочего хода плунжер через мундштуки насадки проталкивает порцию смеси, уплотняя ее и образуя стержни. Сформованные стержни на приемном столе 13 разрезаются на куски определенной длины и далее транспортируются на сушку.

Плунжер 3 приводится в движение рычажным механизмом, состоящим из кривошипа 1 и шатуна 2, от электродвигателя 9 (рис. 18, б) через открытую зубчатую передачу Z1 – Z2 и планетарный редуктор с колесами Z3 – Z5.

Для предотвращения зависания в воронке 12 подаваемой смеси установлен разрыхлитель 14 с пальцами, который получает движение от кулачкового механизма с толкателем 6 и кулачком 5. Кулачку сообщается движение от вала кривошипа через цепную передачу 8 со звездочкой 7.

График изменения давления прессования смеси (рi, si) представлен на рис. 18, в, а график изменения ускорения толкателя (s", 5) – на рис. 18, г. На рис. 18, д показана циклограмма работы механизмов стержневой машины.

Для всех вариантов принять: 1) кривошип уравновешен; 2) центральный момент инерции шатуна 2 Is2 = 0,17m22АB; 3) AS2 = 0,35 АB ; 4) фазовые углы поворота кулачка п = оп, в.в = 10; 5) модуль зубчатых колес планетарного редуктора m = 4 мм; 6) число сателлитов в планетарном редукторе k = 3; 7) массой и моментами инерции звеньев, значения которых не указаны, в расчетах пренебречь.

Рис. 19. Пальцевый транспортер. Механизмы и диаграммы Назначение и краткое описание работы механизмов транспортера Пальцевой транспортер является частью технологической линии по изготовлению крупногабаритных деталей транспортных машин. Он предназначен для транспортировки отливок (поковок) к накопителю. Привод транспортера (рис. 19, а) осуществляется от электродвигателя 1 через муфту 2, зубчатую передачу 3-4 и планетарный редуктор 5-6-7-8. В механизме пальцевого транспортера используется шестизвенный механизм (рис. 19, б), состоящий из кривошипа 9, шатунов 10, 12, коромысла II и ползуналинейки 13. К последнему шарнирно прикреплены пальцы-толкатели.

Ползун-линейка движется в прорезях лотка 14.

При движении ползуна-линейки влево пальцы-толкатели выхватывают отливки и перемещают их по лотку. При обратном ходе пальцытолкатели поворачиваются вокруг осей крепления и опускаются, в результате чего отливки остаются на месте, а затем в очередном цикле работы сталкиваются по наклонному лотку в накопитель. Крышка накопителя открывается отдельным устройством, команда на включение которого подается с помощью концевого переключателя 17 от толкателя 16 кулачкового механизма. Чтобы обеспечить необходимую равномерность движения, на валу электродвигателя устанавливается маховик 2.

График изменения сил сопротивления (PC, SE), где SE – перемещение звена 13, при транспортировке и на холостом ходу показан на рис. 19, г.

При проектировании кулачкового механизма необходимо обеспечить заданный закон изменения ускорения толкателя (S", 15.) (рис. 19, в).

20. Шаговый транспортер автоматической линии [1] (c. 247) Назначение и краткое описание работы механизмов транспортера Шаговый транспортер (рис. 20, а, б) предназначен для прерывистого перемещения деталей с одной позиции на другую при последовательной обработке деталей 11 на нескольких станках 19, объединенных в автоматическую линию. Расстояние между рабочими позициями станков равно шагу Н транспортера. Перемещение ленты 10 транспортера осуществляется с помощью штанги 5 и подпружиненных захватов, которые при рабочем ходе штанги вправо тянут ленту 10 транспортера, а при холостом ходе штанги влево подгибаются и проскальзывают под лентой.

Привод транспортера состоит из электродвигателя, планетарного редуктора 14 и зубчатой передачи Z4-Z5, рычажного механизма привода штанги 5, кулачкового механизма управления выключателем 9, корпуса 6.

Главный рычажно-кулисный механизм привода транспортера состоит из кривошипа 1, ползуна 2, кулисы 3, ползуна 4, штанги 5. При повороте кривошипа на угол р.х штанга через захваты 12 тянет ленту 10 транспортера и перемещает детали на ход Н с одной позиции на другую. На холостом ходу лента транспортера стоит, и в это время осуществляется загрузка деталей в позиции I, зажим деталей губками 17 от пневмоприводных механзмов 18 в позиции II, обработка деталей в позициях I, II, III, IV,…N. Сигнал начала загрузки и обработки подается выключателем 9, управляемым кулачковым механизмом 7, 8.

Силы сопротивления на штанге 5 показаны на рис. 20, в. Согласование работы механизмов транспортера иллюстрируется циклограммой (рис. 20, г).

Загрузка деталей 11 в позиции I осуществляется роботом 20 с помощью конвейера 25. Робот включает в себя пневмоприводные механизмы: ИМ1-сжатие-разжатие схвата 22, ИМ2-выдвижение руки 23, ИМ3-поворота колонны 24 на 90. Управление работой ИМ осуществляется логической системой управления СУ.

Рис. 20. Шаговый транспортер автоматической линии. Механизмы и диаграммы Для всех вариантов принять: 1) 1S3C=1/21CD; 2) центры масс: S2 – в точке B2, S4 – в точке D; 3) углы циклограммы ’ = 0,1р.х; ’’ = 0,08х.х.

1. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин : учеб.

пособие для инж.-техн. спец. вузов / под общ. ред. Г. Н. Девойно. – Минск :

Выш. шк., 1986. – 285 с.

2. Задания для курсового проекта по теории механизмов / МВТУ им.

Н. Э. Баумана. Вып. 2. – М., 1970.

3. Сборник заданий для курсового проекта по теории механизмов / МВТУ им. Н. Э. Баумана. – М., 1967.

4. Левитский Н. И., Солдаткин Л. П. Теория механизмов и машин :

метод. указания и задания на контрольные работы и курсовые проекты / Н. И. Левитский, Л. П. Солдаткин. – М. : Высш. шк., 1983.

5. Левитский Н. И., Солдаткин Л. П. Теория механизмов и машин :

метод. указания и задания на контрольные работы и курсовые проекты / Н. И. Левитский, Л. П. Солдаткин. – М. : Высш. шк., 1989.

6. Методические указания к выполнению курсового проекта по ТММ. – Минск : БГПА, 1986.

Таблица интерполяционного выбора входных параметров синтеза шарнирного четырехзвенника с известными значениями и пред.

№№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давлеТаблица №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления №№ точек на вероятностных интервалах угла и пределы угла давления 1. Требования к машинам. Задачи курса ТММ и М.

2. Задачи проектирования машин. Критерии и стадии проектирования в ЕСКД. Содержание технического предложения.

3. Классификация машин.

4. Основные сведения из теории производительности машин.

5. Машинный агрегат. Общее устройство.

6. Назначение, устройство и основные виды механизмов.

7. Строение механизмов. Кинематические пары. Подвижность кинематических пар и механизмов.

8. Стадии движения машинного агрегата. Установившееся движение. Энергетические соотношения при установившемся движении машин.

Цикловой кпд.

9. Основы выбора приводного электродвигателя.

10. Назначение, основные свойства и виды простейших рычажных механизмов.

11. Образование сложных рычажных механизмов.

12. Цели и задачи метрического синтеза механизмов. Методы синтеза.

13. Порядок синтеза механизмов по критериям производительности машин.

14. Порядок уточнения и поиска параметров механизмов на ЭВМ.

15. Назначения и виды передач. Устройство и основные размеры зубчатого колеса.

16. Уравнения и свойства эвольвентной боковой поверхности зуба.

17. Основной закон в эвольвентном зубчатом зацеплении.

Коэффициент перекрытия.

18. Кинематика изготовления зубчатых колес. Способ исправления зубьев. Минимальное число зубьев некоррегированного колеса.

19. Виды и кинематика зубчатых механизмов с неподвижными осями колес.

20. Червячная передача. Устройство, кинематика и синтез.

21. Назначение, виды и устройство эпициклических зубчатых механизмов.

22. Кинематика планетарной передачи.

23. Кинематика дифференциального механизма.

24. Условия синтеза эпициклических механизмов. Условие соосности.

25. Условие соседства в эпициклическом механизме.

26. Условия сборки в эпициклическом механизме.

27. Основы синтеза планетарных передач по методу сомножителей.

28. Управление машинами-автоматами с помощью механизмов. Виды кулачковых механизмов.

29. Цель и порядок составления циклограммы. Примеры.

30. Параметры закона движения кулачкового механизма. Основы выбора.

31. Закон равной скорости кулачкового механизма. Преимущества и недостатки.

32. Закон равных ускорений кулачкового механизма. Преимущества и недостатки.

33. Синусоидальный и другие законы движения кулачкового механизма. Преимущества и недостатки.

34. Угол давления и его связь с основными размерами кулачкового механизма.

35. Учет угла давления при синтезе кулачкового механизма с поступательным и вращательным движением толкателя.

36. Профилирование кулачка по методу обращения движения.

37. Обобщенная инертность машинного агрегата.

38. Вычисление передаточной функции методами планов и диаграмм.

39. Вычисление передаточной функции аналитическим методом.

40. Исследование движения машинного агрегата с помощью диаграммы энергомасс.

41. Постановка задачи о регулировании движения машинного агрегата.

42. Назначение маховика и определение его момента инерции.

43. Определение запаса кинетической энергии звеньев машины.

44. Цель, теоретические основы и порядок силового исследования машин. Статически определимые кинематические цепи.

45. Определение параметров закона движения главного вала машинного агрегата.

46. Учет сил инерции звеньев машин.

47. Порядок уточнения кпд машины и интенсивность износа кинематических пар.

48. Уравновешивание вращающихся роторов.

49. Полное статическое уравновешивание рычажных механизмов.

50. Частичное статическое уравновешивание рычажных механизмов.

51. Конструкторские приемы уравновешивания машин.

52. Назначение и способы виброзащиты. Динамическое виброгашение.

53. Манипуляторы. Виды систем управления манипуляторами.

54. Подвижность и маневренность манипуляторов. Структурный синтез.

55. Зона обслуживания. Угол и коэффициент сервиса.

56. Кинематика манипулятора по методу преобразования координат.

57. Решение прямой задачи манипулятора. Пример.

58. Решение обратной задачи манипулятора. Пример.

59. Динамика манипуляторов.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

БАЗОВЫЙ КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МАШИНАХ

1.1. Машины. Требования к машинам. Задачи курса ТММ и М............. 1.2. Классификация машин

1.3. Производительность технологических машин

2. СТРУКТУРА МАШИН

2.1. Машинный агрегат. Общее устройство

2.2. Движущий и рабочий органы машин

2.3. Передаточный механизм и его составляющие

3. МЕХАНИЗМЫ МАШИН

3.1. Строение механизмов. Классификация звеньев и кинематических пар

3.2. Подвижность механизмов

3.3. Избыточные связи и их устранение

4. ОБЩИЕ МЕТОДЫ КИНЕМАТИКИ МЕХАНИЗМОВ МАШИН........... 4.1. Общие сведения

4.2. Аналитический способ определения передаточных функций......... 4.3. Графический способ

4.4. Графо-аналитический способ определения передаточных функций механизмов и машин

5. ПРОСТЕЙШИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ.

ОСОБЕННОСТИ КИНЕМАТИКИ И СИНТЕЗА

5.1. Стандартное прямозубое эвольвентное цилиндрическое зубчатое зацепление. Устройство и кинематика

5.2. Цилиндрические передачи с косыми зубьями.

Зацепление Новикова

5.3. Коническое зубчатое зацепление

5.4. Червячная передача

5.5. Многоступенчатые зубчатые механизмы с неподвижными осями колес

5.6. Эпициклические механизмы и передачи

5.7. Волновые передачи. Устройство и кинематика

5.8. Плоские рычажные механизмы. Виды, свойства, модификации..... 5.9. Кулачковые механизмы

6. ДИНАМИКА МАШИН

6.1. Исследование движения машинного агрегата

6.2. Регулирование движения машинного агрегата.

Постановка задачи и ее решение

6.3. Предварительная оценка масс и структуры энергозатрат машин

6.4. Силовое исследование машин

7. ТРЕНИЕ И ИЗНОС В МАШИНАХ

7.1. Трение в кинематических парах

8. ОСНОВЫ ВИБРОЗАЩИТЫ ЧЕЛОВЕКА И МАШИНЫ

8.1. Дифференциальное уравнение малых колебаний механических систем

8.2. Защита воздействием на возмущающие силы

8.3. Защита введением дополнительного колебательного контура...... 9. МАНИПУЛЯТОРЫ И РОБОТЫ

9.1. Общее устройство. Три поколения роботов

9.2. Основные технические характеристики манипуляторов................ 9.3. Синтез манипулятора промышленного робота по размерам зоны обслуживания

9.4. Синтез манипулятора по коэффициенту сервиса

9.5. Способы передачи движения через шарниры

9.6. Кинематика манипулятора промышленного робота.

Прямая и обратная задачи

9.7. Кинематика манипулятора по методу преобразования координат

9.8. Динамика манипуляторов

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАДАЧИ И МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

С ПРИМЕРАМИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

Введение

Лабораторная работа № 1. Простейшие механизмы

Лабораторная работа № 2. Структурные схемы и подвижность механизма.

Устранение избыточных связей

Лабораторная работа № 3. Графическая кинематика механизмов............ Лабораторная работа № 4. Исследование кинематики зубчатых механизмов

Лабораторная работа № 5. Кинематика изготовления зубчатых колес..... Лабораторная работа № 6. Определение приведенного момента инерции механизмов

Лабораторная работа № 7. Определение кпд винтовых механизмов........ Лабораторная работа № 8. Определение механических характеристик электрических двигателей

Лабораторная работа № 9. Балансировка роторов при неизвестных векторах дисбалансов

Литература

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ, МАШИН И МАНИПУЛЯТОРОВ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

для студентов специальностей 1-36 01 01, 1-36

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСНОВЫ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Подписано в печать 03.04.08. Формат 60х84 1/16. Гарнитура Таймс. Бумага офсетная.

Печать трафаретная. Усл. печ. л. 17,4. Уч.-изд. л. 16,92. Тираж 110 экз. Заказ 551.

Учреждение образования «Полоцкий государственный университет»

ЛИ № 02330/0133020 от 30.04.04 ЛП № 02330/0133128 от 27.05.