ТЕМА 1. МЕХАНІЗМИ ВИТЯЖНОГО ПРЕСА (РИС. 1, ТАБЛ. 1)
Силовий розрахунок важільного механізму проводиться для положення, де .
Рис. 1. Механізми витяжного преса:
а – важільний механізм переміщення повзуна з пуансоном і
графік зміни зусилля витяжки; б – схема зубчастого
механізму привода; в – схема кулачкового механізму
затискного пристрою з графіком зміни аналога
прискорення штовхача за синусоїдальним законом
Таблиця 1
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||
Розміри ланок важільного механізму | lOA lAB=2lAS 2 lBC lCD lDE= 2 lDS 4 a b | м | 0,55 0,53 0,22 0,15 0,91 0,03 0,1 | 0,77 0,74 0,3 0,21 1,28 0,04 0,15 | 0,33 0,32 0,13 0,09 0,55 0,02 0,06 | 0,6 0,62 0,2 0,15 1,0 0,04 0,15 | 0,49 0,47 0,2 0,14 0,82 0,02 0,09 | 0,7 0,6 0,3 0,18 0,85 0,03 0,1 | 0,6 0,58 0,24 0,17 1,1 0,03 0,11 | 0,51 0,5 0,21 0,16 0,9 0,02 0,1 | 0,5 0,46 0,18 0,1 0,8 0,02 0,09 | 0,66 0,63 0,26 0,18 1,2 0,04 0,12 |
Частота обертання електродвигуна | пДВ | |||||||||||
Частота обертання кривошипа 1 і кулачка | п 1 =пК | об/хв | ||||||||||
Маси ланок важільного механізму | ||||||||||||
Моменти інерції ланок | JДВ | 1,4 10,5 0,1 | 1,6 0,11 | 0,7 0,11 | 1,5 0,1 | 8,5 0,8 0,11 | 1,2 8,5 0,12 | 1,1 9,6 0,12 | 1,3 0,11 | 1,0 7,5 0,1 | 1,5 0,11 | |
Максимальна сила витяжки | FЕ max | |||||||||||
Коефіцієнт нерівномірності обертання кривошипа 1 | – | 1/5 | 1/5 | 1/7 | 1/6 | 1/7 | 1/5 | 1/8 | 1/5 | 1/8 | 1/6 | |
Число сателітів | – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс планетарної ступені | ||||||||||||
Числа зубців коліс простої передачі | – – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс za, zb | ||||||||||||
Хід штовхача кулачкового механізму | ||||||||||||
Фазові кути повороту кулачка | ||||||||||||
опустимий кут тиску | θдоп | |||||||||||
Маса штовхача |
ТЕМА 2. МЕХАНІЗМИ КРИВОШИПНО-ВАЖІЛЬНИХ НОЖНИЦЬ
(РИС. 2, ТАБЛ. 2)
|
|
Сила різання завжди напрямлена вертикально. Ножі жорстко закріплені на шатунах АВ та EF і у вертикальному положенні кривошипів під час різання співпадають з ними за напрямком (показано пунктиром).
Рис. 2. Механізми кривошипно-важільних ножниць:
а – важільний механізм різання заготовки; б – діаграма сил різання; в – планетарна та проста ступені редуктора; г –кулачковий механізм піднімання рольганга з приводом від зубчастих коліс; д – закон зміни аналога прискорення штовхача кулачкового механізму
|
|
Таблиця 2
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||||||||||||
Розміри ланок важільного механізму lAS 2 =lES 4 =lAB/ 3= lEF /3 | lOA=lDE lAB=lEF lBC=lFK y x | м | 0,435 1,96 0,65 0,545 1,73 | 0,42 1,85 0,64 0,54 1,68 | 0,44 1,90 0,66 0,55 1,70 | 0,45 1,95 0,65 0,545 1,72 | 0,445 2,0 0,64 0,54 1,74 | 0,44 1,96 0,66 0,53 1,73 | 0,425 1,98 0,65 0,56 1,68 | 0,43 2,0 0,64 0,55 1,7 | 0,435 1,96 0,66 0,54 1,72 | 0,44 1,98 0,65 0,56 1,74 | ||||||||||
Довжина ножа | lH | м | 0,4 | 0,35 | 0,42 | 0,36 | 0,38 | 0,4 | 0,35 | 0,42 | 0,36 | 0,38 | ||||||||||
Частота обертання електродвигуна | об/хв | |||||||||||||||||||||
Частота обертання кривошипів ОА і DE | об/хв | |||||||||||||||||||||
Маси ланок важільного механізму | ||||||||||||||||||||||
Моменти інерції ланок | JS 1 =JS 4 JS 2 =JS 5 JS 3 =JS 6 | 4,5 | 27,5 5,5 | 5,7 | 5,4 | 5,2 | ||||||||||||||||
Максимальна сила різання | Рріз.max | |||||||||||||||||||||
Коефіцієнт нерівномірності обертання кривошипів OA і ED (обертаються синхронно) | – | 1/30 | 1/20 | 1/25 | 1/30 | 1/20 | 1/25 | 1/30 | 1/25 | 1/20 | 1/30 | |||||||||||
Положення кривошипів OA і ED для силового розрахунку | ||||||||||||||||||||||
Модуль зубчастих коліс планетарного редуктора | 13,5 | 13,5 | 13,5 | |||||||||||||||||||
Число зубців коліс передачі рівнозміщенного зачеплення | – – | |||||||||||||||||||||
Модуль зубчатих коліс, zа, zb | ||||||||||||||||||||||
сла зубців коліс привода кулачка | – – | |||||||||||||||||||||
Модуль зубчастих коліс, zаk, zbk | ||||||||||||||||||||||
Хід штовхача кулачкового механізму | мм | |||||||||||||||||||||
Ексцентриситет штовхача | мм | |||||||||||||||||||||
Відношення прискорень | – | 2,0 | 2,2 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 1,5 | |||||||||||
Фазові кути повороту кулачка | ||||||||||||||||||||||
опустимий кут тиску | θдоп | град | ||||||||||||||||||||
Маса рольганга | mT | |||||||||||||||||||||
ТЕМА 3. МЕХАНІЗМИ ВИТЯЖНОГО ПРЕСА (РИС. 3, ТАБЛ. 3)
Силовий розрахунок важільного механізму проводити для положення, де .
Рис. 3. Механізми витяжного преса:
а – важільний механізм переміщення повзуна з пуансоном;
б – графік зміни сили витяжки; в – схема планетарної та
простої ступенів редуктора; г – схема кулачкового
механізму виштовхування готової деталі; д – графік зміни аналога прискорення коромисла кулачкового механізму
Таблиця 3
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||
Розміри ланок важільного механізму | lOA lAB= 2 lAS 2 lBC lCD= 2 lCS 3 lDF a b c | м | 0,10 0,32 0,30 0,42 0,11 0,16 0,29 0,41 | 0,09 0,38 0,26 0,37 0,09 0,13 0,37 0,35 | 0,09 0,29 0,27 0,38 0,10 0,14 0,26 0,37 | 0,09 0,40 0,28 0,39 0,10 0,14 0,39 0,37 | 0,08 0,26 0,24 0,34 0,09 0,13 0,23 0,33 | 0,10 0,45 0,30 0,44 0,11 0,15 0,44 0,41 | 0,07 0,23 0,21 0,30 0,08 0,11 0,20 0,29 | 0,10 0,43 0,29 0,42 0,10 0,15 0,42 0,39 | 0,11 0,36 0,33 0,47 0,12 0,17 0,32 0,45 | 0,08 0,36 0,25 0,35 0,09 0,12 0,35 0,33 |
Частота обертання електродвигуна | ||||||||||||
Частота обертання кривошипа 1 і кулачка | n 1 =nК | |||||||||||
Маси ланок важільного механізму | m 1 m 2 m 3 m 5 | |||||||||||
Момент інерції кривошипа 1 (з урахуванням зведених мас редуктора) | 2,0 | 2,4 | 2,6 | 2,5 | 2,2 | 2,0 | 2,2 | 2,2 | 2,4 | 2,0 | ||
Моменти інерції ланок | 0,10 0,20 0,10 | 0,16 0,14 0,11 | 0,08 0,16 0,11 | 0,20 0,16 0,12 | 0,06 0,12 0,10 | 0,26 0,28 0,10 | 0,05 0,09 0,11 | 0,24 0,21 0,11 | 0,14 0,31 0,12 | 0,13 0,13 0,10 | ||
Максимальна сила витяжки | PF max | кH | ||||||||||
Коефіцієнт нерівномірності обертання кривошипа | – | 1/6 | 1/7 | 1/8 | 1/7 | 1/6 | 1/5 | 1/6 | 1/7 | 1/8 | 1/5 | |
Модуль зубчастих коліс планетарної ступені редуктора | ||||||||||||
Число сателітів | – | |||||||||||
Число зубців коліс простої передачі | – – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс za, zb | ||||||||||||
Довжина коромисла кулачкового механізму | 0,16 | 0,17 | 0,18 | 0,14 | 0,16 | 0,17 | 0,18 | 0,19 | 0,15 | 0,16 | ||
Кутовий хід коромисла | ||||||||||||
Відношення прискорень коромисла | – | 1,7 | 1,6 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | |
Фазові кути повороту кулачка | ||||||||||||
Допустимий кут тиску | θдоп | град | ||||||||||
Момент інерції коромисла | JK |
ТЕМА 4. МЕХАНІЗМИ ПОПЕРЕЧНО-СТРУГАЛЬНОГО ВЕРСТАТА
(РИС. 4, ТАБЛ. 4)
|
|
Рис. 4. Механізми поперечно-стругального верстата:
а – кривошипно-кулісний механізм привода повзуна з різцем;
б – діаграма сил різання; в – планетарна та проста ступені
редуктора; г – кулачковий механізм поперечної подачі стола;
д – синусоїдальний закон зміни аналога прискорення
коромисла кулачкового механізму
Таблиця 4
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||
Розміри ланок важільного механізму | lOA lOB lBC lCD h 2 l 1 l 2 lBS 2 lDS 5 h 1 | м | 0,12 0,27 0,49 0,20 0,19 0,47 0,35 0,25 0,10 0,13 | 0,07 0,35 0,64 0,21 0,29 0,39 0,29 0,34 0,11 0,10 | 0,07 0,30 0,56 0,20 0,25 0,39 0,29 0,30 0,10 0,13 | 0,07 0,27 0,49 0,20 0,21 0,39 0,29 0,25 0,10 0,11 | 0,08 0,30 0,56 0,21 0,25 0,41 0,30 0,30 0,11 0,12 | 0,09 0,27 0,49 0,20 0,20 0,41 0,30 0,25 0,10 0,14 | 0,09 0,35 0,64 0,21 0,28 0,41 0,30 0,34 0,11 0,15 | 0,10 0,27 0,49 0,20 0,20 0,43 0,32 0,25 0,10 0,10 | 0,10 0,35 0,64 0,21 0,28 0,43 0,32 0,34 0,11 0,11 | 0,11 0,30 0,56 0,20 0,24 0,43 0,32 0,30 0,10 0,12 |
Частота обертання електродвигуна | пДВ | об/хв | ||||||||||
Частота обертання кривошипа 1 і кулачка | п 1 =пК | об/хв | ||||||||||
Маса ланок важільного механізму | т 3 т 5 | |||||||||||
Моменти інерції ланок | JS 1 JS 3 JДВ | 2,0 0,43 0,06 | 3,5 0,82 0,05 | 3,0 0,60 0,12 | 2,5 0,43 0,09 | 2,0 0,82 0,10 | 2,0 0,43 0,05 | 1,8 0,82 0,06 | 3,5 0,43 0,07 | 3,0 0,80 0,08 | 2,5 0,60 0,06 | |
Сила різання | РРІЗ | 1,8 | 2,0 | 1,6 | 1,7 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,0 | 2,5 | |
Коефіцієнт нерівномірності обертання кривошипа | – | 1/30 | 1/20 | 1/25 | 1/30 | 1/20 | 1/25 | 1/30 | 1/25 | 1/20 | 1/30 | |
Положення кривошипа для силового розрахунку механізму | ||||||||||||
Модуль зубчастих коліс планетарного механізму | ||||||||||||
Числа зубців коліс простої передачі | – – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс za, zb | ||||||||||||
Довжина коромисла кулачкового механізму | 0,14 | 0,12 | 0,15 | 0,14 | 0,13 | 0,12 | 0,15 | 0,16 | 0,14 | 0,12 | ||
Кутовий хід коромисла | ||||||||||||
Фазові кути повороту кулачка | град | |||||||||||
Допустимий кут тиску | θдоп | град |
|
|
Рис. 5. Механізми довбального верстата:
а – важільний механізм переміщення довбача;
б – діаграма сил різання; в – планетарна та проста
ступені редуктора; г – кулачковий механізм поперечної
подачі стола; д – косинусоїдальний закон зміни аналога
прискорення коромисла кулачкового механізму
Таблиця 5
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||
Розміри ланок важільного механізму lCS 4 =0,5lCD | м | 0,10 0,05 0,10 0,40 0,02 0,03 0,30 0,50 | 0,11 0,05 0,11 0,45 0,01 0,02 0,34 0,56 | 0,12 0,04 0,08 0,35 0,03 0,04 0,27 0,43 | 0,13 0,06 0,12 0,50 0,02 0,03 0,38 0,62 | 0,14 0,08 0,12 0,56 0,02 0,03 0,44 0,68 | 0,10 0,04 0,09 0,30 0,01 0,02 0,21 0,39 | 0,15 0,05 0,10 0,50 0,01 0,02 0,40 0,60 | 0,12 0,06 0,14 0,48 0,02 0,03 0,34 0,52 | 0,16 0,08 0,15 0,60 0,02 0,04 0,45 0,75 | 0,14 0,07 0,15 0,55 0,01 0,02 0,40 0,70 | |
Частота обертання електродвигуна | пДВ | об/хв | ||||||||||
Частота обертання кривошипа 1 і кулачка | п 1 =пК | об/хв | ||||||||||
Маси ланок важільного механізму | ||||||||||||
Моменти інерції ланок | JS 1 JS 3 JS 4 JДВ | 0,20 0,32 0,08 0,05 | 0,25 0,40 0,10 0,08 | 0,20 0,25 0,07 0,05 | 0,30 0,48 0,12 0,06 | 0,40 0,60 0,18 0,05 | 0,20 0,18 0,04 0,10 | 0,30 0,60 0,15 0,05 | 0,24 0,44 0,11 0,06 | 0,25 0,90 0,25 0,10 | 0,18 0,60 0,15 0,10 | |
Сила різання | РРІЗ | 2,0 | 1,75 | 1,5 | 1,8 | 1,35 | 1,9 | 1,6 | 1,7 | 1,85 | 2,5 | |
Коефіцієнт нерівномірності обертання кривошипа | – | 0,05 | 0,08 | 0,03 | 0,04 | 0,03 | 0,06 | 0,04 | 0,07 | 0,08 | 0,05 | |
Положення кривошипа для силового розрахунку | ||||||||||||
Модуль зубчастих коліс планетарної ступені редуктора | ||||||||||||
Числа зубців коліс простої передачі | – – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс za, zb | ||||||||||||
Довжина коромисла кулачкового механізму | 0,30 | 0,25 | 0,28 | 0,27 | 0,26 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,29 | 0,32 | ||
Кутовий хід коромисла | ||||||||||||
Фазові кути повороту кулачка | ||||||||||||
Допустимий кут тиску | θдоп | град | ||||||||||
Момент інерції коромисла | JK | 0,05 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,04 | 0,03 | 0,04 | 0,04 | 0,05 | 0,06 |
ТЕМА 6. МЕХАНІЗМИ КОЛИВАЛЬНОГО КОНВЕЄРА
(РИС. 6, ТАБЛ. 6)
Рис. 6. Механізми коливального конвеєра:
а – важільний механізм переміщення транспортного жолоба;
б – планетарна та проста ступені редуктора; в – кулачковий
механізм подачі матеріалу на конвеєр; г – закон зміни аналога прискорення коромисла кулачкового механізму
Таблиця 6
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||
Розміри ланок важільного механізму lAS2=0,5lAB lBS 2 =0,5lBC lBS 4 =0,5lBD | м | 0,09 0,38 0,30 0,30 0,06 1,40 | 0,10 0,46 0,33 0,34 0,06 1,50 | 0,11 0,42 0,35 0,32 0,05 1,40 | 0,12 0,46 0,39 0,33 0,06 1,50 | 0,14 0,28 0,35 0,32 0,04 1,60 | 0,10 0,45 0,40 0,35 0,05 1,50 | 0,12 0,55 0,40 0,41 0,07 1,50 | 0,14 0,53 0,45 0,40 0,07 1,60 | 0,12 0,45 0,38 0,35 0,06 1,50 | 0,10 0,38 0,32 0,29 0,05 1,30 | |
Частота обертання електродвигуна | пДВ | |||||||||||
Частота обертання кривошипа 1 і кулачка | п 1 =пК | об/хв | ||||||||||
Маси ланок важільного механізму | ||||||||||||
Маса матеріалу, який транспортується | ||||||||||||
Моменти інерції ланок | JДВ | 1,0 0,4 0,02 | 1,1 0,6 0,02 | 1,0 0,5 0,03 | 1,2 0,5 0,02 | 1,4 0,6 0,02 | 1,0 0,04 0,03 | 1,2 0,5 0,03 | 1,4 0,6 0,03 | 1,2 0,5 0,02 | 1,0 0,4 0,02 | |
Сила опору під час руху поршня зліва направо | 1,5 | 1,4 | 1,2 | 1,5 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | ||
Сила опору під час зворотного руху | 4,0 | 3,8 | 3,5 | 4,0 | 3,9 | 4,0 | 4,0 | 4,5 | 4,0 | 3,5 | ||
Коефіцієнт нерівномірності обертання кривошипа | – | 0,10 | 0,09 | 0,07 | 0,06 | 0,08 | 0,07 | 0,06 | 0,08 | 0,10 | 0,09 | |
Положення кривошипа для силового розрахунку механізму | ||||||||||||
Модуль зубчастих коліс планетарної ступені редуктора | ||||||||||||
Число зубців коліс простої передачі | – – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс za, zb | ||||||||||||
Довжина коромисла кулачкового механізму | ||||||||||||
Кутовий хід коромисла | ||||||||||||
Фазові кути повороту кулачка | град | |||||||||||
Допустимий кут тиску | θдоп | град | ||||||||||
Момент інерції коромисла | JK | 0,02 | 0,03 | 0,02 | 0,03 | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,03 | 0,02 | 0,03 |
ТЕМА 7. МЕХАНІЗМИ ДВОСТУПІНЧАСТОГО ДВОЦИЛІНДРОВОГО
ПОВІТРЯНОГО КОМПРЕСОРА (РИС. 7, ТАБЛ. 7)
Рис. 7. Механізми двоступінчастого
двоциліндрового повітряного компресора:
а – важільний механізм компресора; б – індикаторна
діаграма І ступені компресора; в – індикаторна
діаграма ІІ ступені компресора
(фази індикаторних діаграм: 1 – всмоктування;
2 – стиск; 3 – нагнітання; 4 – розширення);
г – схема планетарного редуктора;
д – закон зміни аналога прискорення штовхача
кулачкового механізму: е – кулачковий механізм
масляного насоса з приводом від зубчастих коліс
Таблиця 7
Параметри | Позна-чення | Одиниця вимірю-вання | Варіанти числових значень | |||||||||
Розміри ланок важільного механізму lAS 2 =lCS 4 =lAB/3 | 0,14 0,55 | 0,13 0,52 | 0,15 0,62 | 0,12 0,48 | 0,14 0,59 | 0,15 0,60 | 0,14 0,56 | 0,12 0,50 | 0,14 0,60 | 0,13 0,55 | ||
Частота обертання електродвигуна | ||||||||||||
Частота обертання колінчастого вала 1 | ||||||||||||
Маси ланок важільного механізму | ||||||||||||
Моменти інерції ланок | JДВ | 0,80 0,55 0,10 | 0,85 0,50 0,11 | 0,75 0,60 0,12 | 0,85 0,50 0,09 | 0,80 0,55 0,09 | 0,75 0,60 0,10 | 0,80 0,55 0,11 | 0,70 0,50 0,12 | 0,78 0,60 0,09 | 0,75 0,55 0,10 | |
Максимальний тиск в циліндрі I ступені | P 1max | 0,24 | 0,25 | 0,26 | 0,27 | 0,30 | 0,28 | 0,25 | 0,27 | 0,28 | 0,30 | |
Максимальний тиск в циліндрі II ступені | P 2max | 0,80 | 0,84 | 0,87 | 0,90 | 1,00 | 0,94 | 0,84 | 0,90 | 0,94 | 1,00 | |
Діаметри циліндрів: I ступеня II степеня | 0,35 0,20 | 0,37 0,21 | 0,38 0,22 | 0,36 0,20 | 0,31 0,18 | 0,34 0,20 | 0,40 0,23 | 0,38 0,22 | 0,36 0,21 | 0,34 0,18 | ||
Коефіцієнт нерівномірності обертання колінчастого вала | – | 1/80 | 1/90 | 1/100 | 1/90 | 1/80 | 1/90 | 1/100 | 1/90 | 1/80 | 1/100 | |
Положення кривошипа для силового розрахунку | ||||||||||||
Модуль зубчастих коліс планетарного редуктора | ||||||||||||
Числа зубців коліс привода масляного насоса | – | |||||||||||
Модуль зубчастих коліс, za, zb | ||||||||||||
Хід штовхача кулачкового механізму | ||||||||||||
Ексцентриситет штовхача | ||||||||||||
Відношення прискорень | – | 2,0 | 2,2 | 1,8 | 1,6 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 1,5 | |
Фазові кути повороту кулачка | ||||||||||||
Допустимий кут тиску | θдоп | |||||||||||
Маса штовхача | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,65 | 0,60 | 0,55 | 0,50 | 0,60 |
Таблиця 7.1