Кинематическим замыканием

На рис. 33.1,6 показана масса т, возбуждение которой осуществляется перемещением х основания по гармоническому закону х = х0sinсов^ и называется кинематическим возбуждением. Можно показать, что и в этом случае передача колебаний от основания к объекту характеризуется коэффициентом ?„, определяемым по формуле (33.10).

Механические колебания, вызванные вынуждающей силой или кинематическим возбуждением.

дением. На рис. 7.21, а в качестве примера колебаний с кинематическим возбуждением показан стержень, сечение которого при e=efe имеет заданное гармоническое перемещение. Если мысленно отбросить устройство, через которое осуществляется принудительное перемещение сечения К, то на стержень при колебаниях действует некоторая неизвестная сила Р(т) (рис. 7.21,6). В результате имеем задачу о вынужденных колебаниях стержня, нагруженного сосредоточенной периодической силой. Аналогичная задача, только >при действии сосредоточенного момента Т (т;), была рассмотрена ранее.

Таким образом, толкатель можно рассматривать в качестве двухмассной системы с упругой связью и с заданным кинематическим возбуждением одной из масс. Считая коэффициент жесткости равным с н/м, для нижнего конца можно на-

где Сь С2 — коэффициенты жесткости соответственно замыкающей пружины и толкателя; Fc — модуль силы сопротивления, включая силу трения и силу предварительной затяжки пружины. Зависимость s от времени / называют кинематическим возбуждением, так как оно оказывает непосредственное влияние на упругие колебания массы т. Это влияние оценивается коэффициентом динамичности по ускорениям

в) замена силового возмущения кинематическим возбуждением.

Использование в цепи гидравлических звеньев механических элементов каркаса приводит к сложным колебательным контурам. Значительное число схем испытаний может быть сведено к двухмассным системам с кинематическим возбуждением. В таких си-

В рассмотренной конструкции движение лотка полностью определяется параметрами кривошипно-шатунного механизма и числом оборотов двигателя. В этом случае имеет место так называемое кинематическое возбуждение. Наряду с таким кинематическим возбуждением, как мы уже .знаем, широко используются методы силового возбуждения с помощью специальных вибраторов.

По способу возбуждения испытуемой детали возбудители (вибраторы) можно условно разделить на три группы: с кинематическим возбуждением, с контактным 'нагруженном и с бесконтактным возбуждением.

При кинематическом возбуждении вибрации размах зависит от большего числа параметров, чем при силовом. Пусть вибрационная машина с кинематическим возбуждением имеет одну степень свободы, определяемую координатой х исполнительного органа / (рис. 2) с массой т, взаимодействие которого с обрабатываемой средой и другими частями машины представлено линейными пружиной 2 и демпфером 3. Возбуждение передается линейными пружиной 4 и демпфером 5 от поводка 6, периодическое движение г (С) которого задано.

Рис. 2. Схема машииы с одной степенью свободы и кинематическим возбуждением вибрации

Направляющие прямолинейного движения применяются в машинах, приборах, и других механизмах в качестве опор для деталей, имеющих возвратно-поступательное перемещение (клети, суппорты, каретки, толкатели кулачковых механизмов, кнопки переключателей, подвижные контакты реостатов и пр.). Обычно направляющие являются весьма ответственными деталями и в значительной степени определяют безотказность и точность действия механизмов. По способу замыкания они разделяются на направляющие с силовым и кинематическим замыканием. Направляющие первого вида называются открытыми, а второго — закрытыми.

Вариант II. Решить задачу на ЭВМ для различных фазовых углов удаления и приближения: 1) cpi=180° и Фш = 90°; 2) ф!=120° и фШ = 60°; 3) фг = 900 и фШ = 45°; 4) ф! = 60° и фщ = 30°, при равнопеременном законе движения толкателя. Результаты сравнить между собой и с результатами задачи 4.16, вариант II (при силовом замыкании высшей пары). Вариант III. Для кулачкового механизма с роликовым толкателем (рис. 4.25) и с кинематическим замыканием высшей пары определить наименьшие радиусы теоретического профиля кулачка по условиям задачи 4.17, вариант I, исходя из наибольших значений скоростей толкателя. Задачу решить для значений дезаксиала е! = 0, е2 = Я/2, е3 = Я/3 и е4 = Я/4 при равнопеременном законе движения толкателя 5 = 2Яф2/ф!- Выяснить, в какую сторону откладывать дезаксиал е в зависимости от направления вращения кулачка, чтобы получить наименьшие габариты механизма, а также влияние величины дезаксиала на этот габарит. Результаты сравнить с результатами задачи 4.16, вариант III (при силовом замыкании высшей пары). Фазовые углы удаления Ф1 = 120° и приближения ерш — 60°.

6. Сформулируйте достоинства и недостатки кулачковых механизмов с силовым и кинематическим замыканием.

ния скоростей звеньев, полностью возвращается главному валу в период падения скорости звеньев. Это обеспечивается нерушимостью или кинематическим замыканием этих пар.

Кулачковые механизмы с кинематическим замыканием высшей пары. Роликовый толкатель (рис. 8.20, а) состоит из двух звеньев: ролика 2 и коромысла 3. Будем считать выполненными условия чистого качения ролика по кулачку (см. ниже). Вместе с тем положим, что сила трения на поверхности высшей пары пренебрежимо мала, но тогда на коромысло будет

Такое суммирование может быть выполнено графически, после чего могут быть найдены зоны наибольшей нагруженности, т. е. зоны, где Q или M[Q] достигают максимальных значений. Реакции в кинематических парах и приведенный момент на входном валу определяются аналогично тому, как это было сделано для кулачковых механизмов с кинематическим замыканием высшей пары.

Элемент с просто «силовоспринимающей поверхностью» может быть только у датчиков для сжимающих сил; при измерении сил растяжения и растяжения—сжатия должны предусматриваться обычно силовводящие элементы с кинематическим замыканием (резьбовые детали и т. п.; разд. 3.1.4.1).

В шарнирных механизмах определенность движения создается вследствие кинематического замыкания, т. е. взаимного огибания элементов кинематической пары; в кулачковых же механизмах встречается как кинематическое, так и силовое замыкание. Кулачковые механизмы с силовым замыканием требуют (особенно в быстроходных машинах) приложения очень больших сил, например очень мощных пружин, для деформации которых нужны значительные усилия. В кулачковом механизме с кинематическим замыканием ролик движется внутри паза между двумя эквидистантными кривыми. Точное выполнение таких профилей с пазами обходится очень дорого, а в тех местах, где ролик находится под действием переменного давления. он быстро изнашивается; вследствие этого возникают удары и нежелательные изменения законов движения в ведомых звеньях [20].

Трудность отладки механизма определялась также конструктивным недостатком стенда. Выходной вал механизма был сделан излишне длинным (разнесены делительный диск и планшайба). Поэтому после фиксации диска планшайба совершала длительные крутильные колебания. При большой скорости поворота выстой отсутствовал (рис. 30). По расчету т]в = 0,5 с увеличением п0 с 36 до 127 об/мин коэффициент выстоя уменьшился с 0,45 до 0,27. При лучшей синхронизации механизмов влияние п0 может быть- уменьшено. Для тех же скоростей РВ коэффициент заполнения /Со> = — «>тах/«>ер = 1,6, средние величины /Сд? = 2,3—5,2, /Сд = 25— —60. На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы: 1) при правильно рассчитанных и точно изготовленных и выставленных кулачках рычажно-храповой механизм поворота может обеспечить высокую быстроходность (п0 = 120 об/мин, К. = = 2,1); 2) механизм фиксации с кинематическим замыканием фиксатора обеспечивает надежность срабатывания. При соединении делительного диска с планшайбой и ее программном торможении могут быть существенно снижены затраты времени на фиксацию; 3) при работе с указанной быстроходностью механизм может быть рекомендован лишь при низких требованиях к точности позиционирования (табл. 18); 4) первоначальную наладку механизма и ее контроль в процессе эксплуатации рекомендуется осуществлять динамическими методами.

236. Владимирский Н. А. Проектирование плоских центральных механизмов с кинематическим замыканием. Труды Московского технологического института пищевой промышленности, вып. 12, 1958, стр. 86—109.

Характер изменения мощности, теряемой на трение в тех же кинематических парах, для того же закона движения приведен на фиг. 4. Здесь было предположено, что а является постоянной. Практически это может иметь место в кулачковых механизмах с кинематическим замыканием.

III — пространственный с кинематическим замыканием бойка и наковальни;