Расчёт однорычажного механизма




Расчет демонстрируется на примере механизма по рис. 11.3, а.

Расчёт перемещений (рис. 11.4, а).

В исходном положении тяга 2 расположена под углом αн к вертикали. Максимально возможный ход начального звена – ползуна с шарниром А:

. (11.6)

При достижении точки А1 тяга занимает вертикальное положение, а её верхний шарнир (конечное звено механизма) завершает ход вверх. Sw = ВВ1. Шарнир А не должен двигаться вправо дальше точки А1, т.к. начнётся опускание верхнего шарнира В. Это равносильно раскреплению заготовки. Чтобы не допустить этого, ход ползуна с шарниром А ограничивают некоторой точкой Ак., гарантирующей от несанкционированного раскрепления заготовки.

При выбранных L и αн максимально возможный ход шарнира В равен:

. (11.7)

Чтобы избежать «мнимого» закрепления самой маленькой по высоте заготовки в партии нижний шарнир механизма должен в момент закрепления остановиться в точке Аk. Рассчитанный для этого случая ход механизма равен:

 

(11.8)

Расчёт действующих сил (рис. 11.4, б).

Исходная сила Q от шарнира А передается к шарниру В вдоль тяги 2 в виде силы R, координатными составляющими которой являются силы Q и W:

. (11.9)

Для идеального механизма без трения соотношение сил Q и W (из геометрического построения) определяется равенством:

, (11.10)

где угол αк – угол наклона тяги 2 в закреплённом состоянии заготовки. Равенство (11.10) аналогично полученному для идеального клина (см. ф. (8.7)). На основании этой аналогии, для расчёта сил у рычажно-шарнирного механизма с трением используют расчётную формулу, полученную для определения силы закрепления Wв клиновом механизме с трением:

, (11.11)

В формуле (12.11) обозначены:

- αк – угол наклона тяги к вертикали в закреплённом состоянии механизма;

- β – угол трения в шарнирах:

, (11.12)

где dш – диаметр оси шарнира, L – длина тяги (расстояние между шарнирами); - - коэффициент трения в контакте ползуна с направляющей; если вместо ползуна применён ролик (см. рис. 11.3, в), то вместо подставляют приведенный коэффициент трения для ролика, вычисляемый по формуле (подробнее см. в разделе «Клиноплунжерные механизмы»):

. (11.13)

здесь dр – диаметр оси ролика, Dр – наружный диаметр ролика.

После нахождения силы W развиваемой механизмом в шарнире В переходят к расчёту силы W1 закрепления заготовки на другом плече рычага 3,используя формулу (11.5).

При известном значении необходимого усилия закрепления

(11.14)

В том случае, когда сила W в шарнире В передаётся консольному плунжеру (см. рис. 11.3, б), сила закрепления заготовки W1 уменьшится с учётом потерь на трение в направляющих консольного плунжера (см. «Клиноплунжерный механизм с консольным плунжером), и формула (11.11) преобразуется к виду:

. (11.15)

где:

В тех случаях, когда в конструкции механизма вместо ползуна применён ролик, в формулах (11.11) и (11.15) вместо обычного коэффициента трения tgφ1нужно использовать приведенный коэффициент трения, учитывающий уменьшенное трение в контакте ролика с его направляющей:

(11.16)

Расчёт двухрычажного механизма одностороннего действия.

Расчёт перемещений.

Пример механизма показан на рис. 11.3, г. При движении шарнира А в горизонтальной плоскости нижняя тяга 2, разворачиваясь к вертикальному положению, перемещает шарнир вверх, а верхняя тяга сообщает такое же перемещение шарниру В. Благодаря названным движениям ход шарнира В в вертикальном направлении удваивается:

(11.17)

Расчёт сил.

Исходная сила Q в шарнире А создаёт две силы R, направленные вдоль тяг (рис. 11.5) и в закреплённом состоянии механизма уравновешена силой Р – геометрической суммой двух сил R1 = R. Результатом действия сил R являются силы W в шарнирах В и С, вдвое меньшие, чем на одно рычажном механизме.В неподвижном шарнире С сила W уравновешивается реакцией N, а в шарнире В передаётся дальше для закрепления заготовки.

В механизме по рис. 11.3, г у ползуна 1 нет направляющих и нет сил трения, препятствующих его движению. Для расчёта W используют формулу (11.11), преобразованную к виду (tgφ1 = 0):

. (11.18)



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-01-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: