книги из ГПНТБ / Литвин Ф.Л. Проектирование механизмов и деталей приборов

зить по нижней направляющей, занимая последовательно поло­

во время которого зуб грейфера выводится из зацепления с плен­ кой.

Функция перемещения рамки в период опускания и выстоя определяется уравнениями (6.143), (6.144) и (6.146). График ука­ занной функции изображен на рис. 6.65. На последующих уча­ стках движения функция перемещения может быть определена с помощью уравнения (6.136). Пусть точка Q графика функции перемещений (рис. 6.65) задана координатами Q (ф,, Sj). Тогда координаты точки G определятся уравнениями

6.13.ДИАМЕТРАЛЬНЫЙ КУЛАЧКОВЫЙ МЕХАНИЗМ

СДВУМЯ ТОЛКАТЕЛЯМИ

Рассматривается кулачковый механизм с двумя жестко свя­ занными между собой толкателями. Кулачковый механизм должен быть центральным; точкам касания центрового (теоретического) профиля кулачка с остроконечными толкателями отвечают радиусы-векторы с полярными углами, отличающимися на 180°. Частный случай кулачкового механизма подобного типа был изображен на рис. 6.48; профиль кулачка был очерчен двумя архимедовыми спиралями. Ш. А. Лорман показал, что диаметраль­ ный кулачок с двумя толкателями может быть спроектирован при широком классе функции перемещений. Ограничения, ко­ торые накладываются на функцию перемещения, те же, что и для диаметрального кулачка с поступательно движущейся рамкой (рис. 6.60, а):

представляет расстояние между двумя точками центрового про­ филя кулачка, которым отвечают значения полярных углов, от­

опорных прямых, параллельных заданному направлению. В диа­ метральном кулачке с двумя толкателями профиль кулачка мо­ жет быть очерчен выпукло-вогнутой кривой. У диаметрального же кулачка, заключенного в рамку, профиль кулачка должен быть

очерчен выпуклой кривой. Для выбора положения центра вра­ щения кулачка с двумя толкателями нужно исходить из положе­ ний, приведенных в п. 6.3.

Диаметральный кулачок с двумя роликовыми толкателями нашел интересное применение в счетчике расхода жидкости [117]. Схема работы счетчика изображена на рис. 6.66. В центре изме­ рительной камеры счетчика расположен неподвижный диаметраль­ ный кулачок. За счет разности давлений жидкости со стороны входа и выхода приводится во вращение барабан 4, в котором

со шкалами счетчика, по которым отсчитывается объем пропущен­ ной через счетчик жидкости, пропорциональный числу оборотов барабана.

6.14. КУЛАЧКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ О Б Ъ Е К Т И В О В С ПЕРЕМЕННЫМ ФОКУСНЫМ РАССТОЯНИЕМ

Назначение и оптическая схема. Объектив с переменным фокус­ ным расстоянием служит для изменения масштаба изображения при неизменном расстоянии от объекта съемки до съемочного аппарата. Такие объективы находят широкое применение в кино­ съемочной аппаратуре, а в последнее время — и в фотоаппаратах.

Объектив с переменным фокусным расстоянием (трансфокатор) состоит (рис. 6.67) из ряда линз, объединенных в соответствии

с их функциональным назначением в несколько компонентов. Через 7 обозначен неподвижный компонент оптической системы. (6 •— диафрагма). Компонент / служит для фокусирования изо­ бражения, что достигается его перемещением вдоль оптической оси. Компоненты 2 и ^позволяют изменить масштаб изображения

одном направлении или перемещениями компонен­ тов 2 я 4, осуществляе­ мыми по нелинейным функ­ циональным зависимостям (рис. 6.68). Использование первого способа наклады­ вает существенные ограни­ чения на параметры опти­ ческой системы и услож­ няет ее расчет. Второй спо­ соб более универсальный. Перемещение компонентов 2 и 4 с соблюдением полу­

ченных при расчете опти­ ческой системы функциональных зависимостей осуществляется

спомощью кулачкового механизма.

Конструктивные схемы. На рис. 6.69 (см. также рис. 6.67) изображена конструктивная схема устройства для изменения фокусного расстояния объектива. Компоненты 2 и 4 со своими оправами могут перемещаться внутри корпуса 5. На корпусе установлена цилиндрическая труба 3 с двумя винтовыми пазами, выполняющая роль пространственного кулачка. Оправы 2 и 4

снабжены цилиндрическими поводками 8 и 9, входящими в вин­ товые пазы кулачка 3. При вращении кулачка 3 от рукоятки 10 оправам 2 и 4 сообщаются поступательные перемещения вдоль оси корпуса 5. Дл я того чтобы исключить возможность вращения оправ относительно корпуса, в последнем предусмотрен паз а, ось которого параллельна оси корпуса. Поводки 8 и 9 оправ входят в паз и перемещаются по нему при поступательном дви­ жении оправ.

Зависимость s (ср) между поступательным перемещением оправы

очерченным винтовыми по­ верхностями постоянного шага, что заметно упрощает изготовление.

На рис. 6.70 представлена другая разновидность конструктив­ ной схемы устройства для перемещения компонентов 2 и 4. В от­ личие от схемы, изображенной на рис. 6.69, оправы 2 и 4 вместо поводков 8 и 9 снабжены шпонками / / и 12, входящими в продоль­ ный паз а корпуса. С винтовыми пазами кулачка 3 сопрягаются камни 13 и 14, шарнирно связанные со шпонками / / и 12. Описан­ ная конструкция позволяет уменьшить контактные напряжения поводков и уменьшить их износ. Конструкция устройства на­ ходит применение при сравнительно небольших (до четырех­ кратных значений) изменениях масштаба изображения. Камни 13 и 14 требуют ручной пригонки для сопряжения их с винтовыми пазами. Однако и такая пригонка не может обеспечить линейный характер контакта поверхностей паза и камня во всех положе­ ниях. Это было бы возможно только при линейном характере функции sl (ф) (і = 2,4). Только при таком виде функции st (ф) боковые поверхности паза являются винтовыми поверхностями постоянного шага.

На рис. 6.71 представлена разновидность конструкции кулач­ кового механизма, используемого при значительных (до десяти­ кратных значений) изменениях масштаба изображения. В от-

ности постоянного шага. Предполагается, что функциональная зависимость s4 (ср) — линейная. Паз такого вида может быть вы­ полнен с высокой точностью на токарном станке. Закрытый ха­ рактер паза способствует повышению жесткости кулачка 3. За­

чала 0 2 и 0 4 лежат на оси г (рис. 6.72, б). Будем считать, что в ра­ бочем состоянии трансфокатора ось кулачка 3 расположена горизонтально, а оси поводков 8 и 9 параллельны друг другу и

иF обозначены точки контакта поводков с пазами кулачка.

с малыми скоростями и ускорениями, силами инерции пренебре­ гаем. В обозначениях реакции верхние индексы указывают номер звена, от которого передается усилие, номер звена, воспринимаю-

сил (рис. 6.74, а—г) составляются аналогичным образом.^Оправа 4

Проекция Ris"'B'

в)

Рис. 6.74

так же, как и оправа 2, касается корпуса 5 по прямой линии QT (рис. 6.74, б). Элементарные реакции, возникающие в точках линии QT, приводятся к одной равнодействующей R ( 5 4 , В ) с точ­ кой приложения В. Используя уравнения равновесия сил, при­ ложенных к оправе 4, получим