Расчет машинного агрегата для получения электрической энергии с помощью генератора (стр. 5 из 9)
 |
е=е
, (50)е=
м3.2.1.2 Построение профиля кулачка
Зная зависимость перемещения толкателя от угла поворота кулачка S2=f(φ) можно построить теоретический, а затем действительный профили кулачка кулачкового механизма с роликовым толкателем. Профиль кулачка строим в полярной системе координат.
Определяем текущий радиус кулачка, мм:
ri=
, (51)где е=2,8 мм – эксцентриситет кулачка.
, (52) 
r1=
ммТаблица 13 – Параметры кулачка
| Параметр | Участок удаления толкателя, φУ | |||||||||
| i | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| φi, град | 5,3 | 10,6 | 15,9 | 21,2 | 26,5 | 31,8 | 37,1 | 42,4 | 47,7 | 53 |
| Si, мм | 0,12 | 0,48 | 1,08 | 1,92 | 3,0 | 4,08 | 4,92 | 5,52 | 5,88 | 6,0 |
| ri, мм | 15,12 | 15,46 | 16,08 | 16,9 | 17,96 | 19,02 | 19,85 | 20,44 | 20,8 | 20,9 |
 φi, град | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 |
| Параметр | Участок приближения толкателя, φп | |||||||||
| i | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| φi, град | 53 | 47,7 | 42,4 | 37,1 | 31,8 | 26,5 | 21,2 | 15,9 | 10,6 | 5,3 |
| Si, мм | 6,0 | 5,88 | 5,52 | 4,92 | 4,08 | 3,0 | 1,92 | 1,08 | 0,48 | 0,12 |
| ri, мм | 20,9 | 20,8 | 20,44 | 19,85 | 19,02 | 17,96 | 16,9 | 16,08 | 15,46 | 15,12 |
| φi, град | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 | 5,3 |
Определяем масштаб построения кулачкового механизма, м/мм:
, (53) 
м/ммСтроим окружность радиусом, равным эксцентриситету кулачка в масштабе с центром в точке О1. Из центра О1 проводим окружность радиусом Rmin в масштабе, под углом φi из точки О1 откладываем центральные лучи до пересечения с окружностью эксцентриситета –точкой Вi. Из точки Вi откладываем лучи под углом φi, на которых делаем засечки, соответствующие радиус-векторам riв масштабе. Получаем точки теоретического профиля кулачка Кi, которые соединяем плавной кривой.
Определяем радиус ролика, мм:
RР=
, (54)RР=
ммИз точек Кi проводим окружности радиусом RР в масштабе построения. Внутренняя огибающая окружностей, описанных радиусом ролика, образует действительный профиль кулачка. Вычерчиваем положение роликового толкателя, соответствующее максимуму скорости толкателя на фазе удаления φ= φУ/2.
График передаточной функции позволяет графически получить значения углов передачи. Значения углов давления
от перемещения φ представим в таблице 14 и построим диаграмму изменения углов давления =f(φ) на фазе удаления роликового толкателя.Таблица 14 – Зависимость угла давления
от перемещения φ | n | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| φ, град | 0 | 5,3 | 10,6 | 15,9 | 21,2 | 26,5 | 31,8 | 37,1 | 42,4 | 47,7 | 53 |
| , град | -10 | -1 | 9 | 17 | 24 | 30 | 21 | 14 | 6 | -1 | -7 |
3.2.2 Кинематический анализ кулачкового механизма
3.2.2.1 Метод кинематических диаграмм
Определяем скорость толкателя, м/с:
v2i=S’2i 
, (55)
v21= 
м/с
Определяем ускорение толкателя, м/с2:
а2i=S’’2
, (56)где S’’2 – аналог ускорения, м/с2:
S’’2=
, (57)S’’2=
м/с2а2=
м/с2Толкатель движется по равнопеременному закону изменения ускорения.
Скорость и ускорение для остальных фиксированных углов приводим в таблице 15.
Таблица 15 – Значения скорости, ускорения и перемещения толкателя
| Участок удаления роликового толкателя | |||||||||||
| n | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| φi, рад | 0 | 0,0925 | 0,185 | 0,2775 | 0,370 | 0,4625 | 0,555 | 0,6475 | 0,74 | 0,8325 | 0,925 |
| v2i, м/с | 0 | 0,38 | 0,76 | 1,14 | 1,52 | 1,9 | 1,52 | 1,14 | 0,76 | 0,38 | 0 |
| а2, м/с2 | 0 | 601,35 | 601,35 | 601,35 | 601,35 |  601,35 | -601,35 | -601,35 | -601,35 | -601,35 | 0 |
| S2, мм | 0 | 0,12 | 0,48 | 1,08 | 1,92 | 3,0 | 4,08 | 4,92 | 5,52 | 5,88 | 6 |
| Участок приближения роликового толкателя | |||||||||||
| n | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| φi, рад | 0,925 | 0,8325 | 0,74 | 0,6475 | 0,555 | 0,4625 | 0,370 | 0,2775 | 0,185 | 0,925 | 0 |
| v2i, м/с | 0 | -0,38 | -0,76 | -1,14 | -1,52 | -1,9 | -1,52 | -1,14 | -0,76 | -0,38 | 0 |
| а2, м/с2 | 0 | -601,35 | -601,35 | -601,35 | -601,35 | 601,35 | 601,35 | 601,35 | 601,35 | 601,35 | 0 |
| S2, мм | 6 | 5,88 | 5,52 | 4,92 | 4,08 | 3,0 | 1,92 | 1,08 | 0,48 | 0,12 | 0 |
Масштаб угла поворота, рад/мм:
рад/ммМасштаб ускорения толкателя,
: 
Масштаб скорости толкателя,
: 
Масштаб перемещения толкателя, м/мм:
м/ммСтроим диаграммы в указанных масштабах.
3.2.2.2 Метод планов
План скоростей строится для положения, соответствующего максимальной скорости толкателя. Целью построения плана скоростей является определение максимального угла давления графическим способом и сравнение его с заданным значением.
При построении плана скоростей применим векторное уравнение:
v К = vКе+ vКr, (58)где v К – абсолютная скорость толкателя;
vКе – скорость центра ролика в переносном движении;
vКr – скорость точки К в относительном движении по отношению к кулачку.
v К направлен параллельно линии перемещения толкателя, vКе направлен перпендикулярно текущему положению радиус-вектора точки в строну вращения кулачка. vКrпараллелен касательной ttк профилю кулачка в точке контакта толкателя с кулачком.Определяем величину скорости vКе, м/с:
vКе=О1К
, (59)