3.4 Обработка результатов расчетов

По результатам компьютерных расчетов построены графики F₃₀(S_B), F₂₁(₁), F₂₃(₁) и годограф реакции F₁₀(_F10)

Масштабные коэффициенты и ординаты графиков для положения 11:

18 Н/мм

113 Н/мм

113 Н/мм

50 Н/мм

Значения ординат для всех остальных положений приведены в таблице 3:

Таблица 3

№ положения	yF30, мм	yF21, мм	yF23, мм	rF10, мм
1	55	22	17	52
2	44	19	14	43
3	52	9	6	20
4	75	5	5	9
5	90	13	10	28
6	88	16	12	35
7	79	16	12	36
8	80	88	84	199
9	24	100	97	226
10	2	94	90	210
11	19	83	84	186
12	66	13	16	30
13	55	22	17	52

Уравновешивающий момент М_ур является постоянным для всех положений совпадающий со значением приведенного момента движущих сил

Сопоставление результатов расчетов для положения 11:

Параметр	Единица измерения	Графический метод	Аналитический метод
VB	м/c	1,18	1,18
VS2	м/c	1,2	1,19
2	рад/c	1,12	1,11
ав	м/c2	5,4	5,5
as2	м/c2	10,1	10,1
2	рад/c2	27,2	-27,1
F10	Н	9310	9305
F21	Н	9240	9275
F23	Н	9450	9419
F30	Н	350	342
Mу	Н*м	289	292,6

Идентификаторы:

F1 – φ₁

W2 - ₂

VB - v_B

VS - v_S

E2 – ε₂

AB - a_B

AS – a_S2

FM – M_u2

F2X – F_u2X

F2Y – (F_u2Y –G₂)

FI3 – F_u3

FM1 – M_u1

FMU - M_ур

F21 – F₂₁

F23 – F₂₃

F10 – F₁₀

B10 – φ_F10

F30 – F₃₀

3.13 Выводы

Из анализа результатов проведенного исследования установлено:

1.Реакции F₁₀, F₂₁ и F₂₃ имеют максимальные значения в положении 9.

2.Реакция F₃₀ имеет максимальное значение в положении 5.

3. В течение всего цикла установившегося движения уравновешивающий момент имеет постоянную величину М_у=293 Н*м, совпадающий со значением приведенного момента движущих сил , полученным при исследовании динамики машины (раздел 2)

4 Проектирование кулачкового механизма

4.1 Задачи проектирования

Задачами проектирования кулачкового механизма являются:

1.Определение основных размеров из условия ограничения угла давления.

2.Определение профиля кулачка обеспечивающий заданный закон движения толкателя.

4.2 Определение кинематических характеристик

Ход толкателя h= 0,07 м

Фазовые углы поворота кулачка:

Аналог ускорения S′′, аналог скорости S′ и перемещение S толкателя определяются следующим образом:

На фазе удаления: закон линейного изменения ускорения

где -позиционный коэффициент (0 ≤k ≤ 1)

На фазе возвращения: трапецеидальный закон изменения ускорения

Расчеты для положений 8 и 21:

Положение 8 ( фаза удаления):

_{Положение 21 (фаза возвращения):}

_{Максимальные значения:}

2. Определение основных размеров (аналитический метод)

Исходя из условия ограничения угла давления профиля кулачка, основные размеры механизма определяются следующим образом:

_{Смещение толкателя:}

Минимальный радиус-вектор центрового профиля кулачка:

В этих формулах k=1, если кулачок вращается против часовой стрелки, и k=-1, если по часовой.

_SA и S_B- перемещение толкателя при и_.

4.4 Определение полярных координат профиля кулачка

Полярные координаты () точек центрового профиля кулачка, обеспечивающего заданный закон движения толкателя, определяется следующим образом:

Рис 14

Радиус-вектор профиля

Полярный угол

Положение 8:

Положение 21:

4.5 Определение угла давления

Угол давления в любом положении механизма определяется по формуле , гдеk=(в зависимости от направления вращения кулачка).

Положение 8:

Положение 21:

4.6 Исходные данные для компьютерных расчетов

Тип механизма - №1

Вид синтеза - динамический

Направление вращения кулачка – против часовой стрелки

Замыкание высшей пары – кинематическое

Смещение толкателя – не задано

Ход толкателя h=0,07 м.

Фазовые углы поворота кулачка:

угол удаления φ_у=90⁰

угол дальнего стояния φ_дс=27⁰

угол возвращения φ_в=90⁰

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме θ_max=30⁰.

Законы движения толкателя:

при удалении: закон линейно изменяющегося ускорения

при возвращении: трапецеидальный закон изменения ускорения

Расчёт жёсткости пружины: не выполняется.