5.6.2. Кулачковый механизм с плоским поступательно движущимся толкателем
Основным преимуществом плоского (тарельчатого) толкателя является постоянство угла давления в любом положении механизма. Но для плоского толкателя кулачок на всех участках должен иметь только выпуклый профиль (ρ > о).
Это условие выполняется при соблюдении следующего неравенства [7, c. 534]:
|
|
<
tg 45°, (5.2)
где (α21)i – текущее значение аналога ускорения толкателя; S2i – перемещение толкателя, соответствующее текущему значению аналога ускорения; rн – начальный радиус.
В связи с этим начальный радиус кулачка определяется иначе, чем для механизма с остроконечным и роликовым толкателями.
Определение начального радиуса кулачка
Порядок построения (рис. 5.12):
1. Строится график зависимости α21 = α21 (S2) (с расположением координат по рис. 5.12) для всех положений механизма. Масштабные коэффициенты µS и µa должны быть численно равны.
2. Для той области кривой, где аналоги ускорений отрицательны и имеют наибольшее по абсолютной величине значение, касательно к кривой функции α21 = α21 (S2) под углом 450 к оси ординат проводится прямая. Любая точка (т. О1), лежащая на 10/µS м (и более) ниже точки О' пересечения этой прямой с осью ординат, может быть принята за центр окружности начального радиуса [8, с. 154; 2, с. 206], а начальный радиус кулачка будет равен расстоянию O1O.
При этом угол № всегда будет меньше 450, в соотношении
–меньше
tg
450
, т.е. будет соблюдено неравенство (5.2).
Рис. 5.12. Определение начального радиуса кулачка для кулачкового механизма с плоским толкателем
Построение профиля кулачка
Исходные данные: схема кулачкового механизма, график перемещений толкателя; начальный радиус кулачка rн.
Порядок построения (рис. 5.13):
1. Проводится окружность радиусом rн
2. Через нулевое положение толкателя (т. О) проводится траектория движения стержня толкателя и плоскость а-а (тарелка толкателя), перпендикулярная стержню.
3. Обозначается направление вращения кулачка ω1.
4. Окружность начального радиуса разбивается на столько равных частей, сколько их имеет ось абсцисс графика перемещений (рис. 5.14). Нумерация точек производится в направлении, обратном направлению вращения кулачка (обращенное движение).
5. Через точки 1, 2, 3 и т.д. проводятся траектории движения толкателя в обращенном движении (прямые О1-1, O1-2, О1-3 и т.д.)
6. Согласно графику перемещений (рис. 5.4) отмечаются фазовые углы у, д,о, в и б.о, откладываемые последовательно против вращения кулачка, приняв за начало отсчета прямую О1О.
7. От точек 1, 2, 3 и т.д. откладываются отрезки 1-1', 2-2', 3-3' и т.д., соответствующие отрезкам 1-1, 2-2, 3-3 и т.д. графика перемещений.
8. Через точки 1', 2', 3' и т.д. перпендикулярно стержням толкателя в обращенном движении проводятся прямые, представляющие собой тарелку толкателя (тоже в обращенном движении).
Рис. 5.13. Построение профиля кулачка кулачкового механизма