Синтез кривошипно-коромыслового механизма по полному углу качания выходного звена, его положениям в крайних точках и коэффициенту возрастания скорости обратного хода

Коэффициентом возрастания скорости обратного хода коромысла называется отношение средней угловой скорости обратного хода коромысла w_хх к средней угловой скорости его рабочего хода w_рх:

(4.15)

Рис. 4.5

где j_рх – угол поворота кривошипа за рабочий ход коромысла;

j_xх - угол поворота кривошипа за холостой ход коромысла,

здесь: – угол перекрытия (рис.4.5),

,

тогда:

откуда: (4.16)

Спроектируем контур механизма в его крайних положениях на координатные оси.

Положение AB₁C₁D:

(4.17)

Положение AB₂C₂D:

(4.18)

В каждой системе уравнений разделим второе уравнение на первое.

Получим:

(4.19)

Из рис.4.5:

(4.20)

С учетом выражений (4.18) и (4.19) имеем:

(4.21)

Произведя соответствующие преобразования и обозначив

получим:

(4.22)

Решение полученного квадратного уравнения (4.22)

(4.23)

Подставив L_1,2 в формулы (4.19) найдем величины углов и :

, – для первого варианта размеров звеньев механизма;

, – для второго варианта размеров звеньев механизма.

Длины кривошипа r и шатуна l находятся при решении систем уравнений (4.17), (4.18):

(4.24)

(4.25)

Получим два варианта размеров звеньев механизма. Полученные размеры звеньев проверяются по условию существования кривошипно-коромыслового механизма (правило Грасгофа).

Для реализации изложенных выше алгоритмов кинематического синтеза кривошипно-ползунного и кривошипно-коромыслового механизмов разработаны программы расчетов на ЭВМ.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите задачи кинематического синтеза механизма.

2. Какие параметры технологического процесса могут быть заданы для синтеза кривошипно-ползунного механизма?

3. Какие параметры технологического процесса могут быть заданы для синтеза кривошипно-коромыслового механизма?

4. Какие эксплуатационные параметры могут быть заданы для синтеза шарнирно-рычажных механизмов?

5. Что называется коэффициентом возрастания скорости обратного (холостого) хода выходного звена?

6. Что называется коэффициентом пика скорости выходного звена?

7. Как определить угол поворота кривошипа за рабочий (прямой) и холостой (обратный) ход ползуна?

8. Как определить угол поворота кривошипа за рабочий (прямой) и холостой (обратный) ход коромысла?

9. За счет чего при постоянной угловой скорости кривошипа возрастает средняя скорость обратного хода выходного звена?