Силовое замыкание высшей кинематической пары

 

Наличие в кулачковых механизмах высшей кинематической пары, требует решения задачи обеспечения постоянного контакта толкателя с кулачком в процессе работы. Существуют механизмы с геометрическим замыканием этой пары, когда конфигурация звеньев препятствует их разъединению в процессе работы.

Этот способ реализуется при применении пазовых, двухдисковых, диаметральных кулачков. Однако это в значительной степени усложняет механизм, ухудшает его работу, ограничивает возможности кулачковых механизмов. Поэтому в большинстве случаев применяются механизмы с силовым замыканием этой высшей пары, когда постоянный контакт между кулачком и толкателем при работе механизма обеспечивается постоянно действующей силой, прижимающей толкатель к кулачку. Иногда это сила веса.

Но обычно дополнительно ставится пружина, т.к. силы веса недостаточно, чтобы компенсировать возникающие при работе отрывающие толкатель от кулачка силы инерции (кроме того, при работе большинства машин, в которых применяются кулачковые механизмы, толкатель не всегда занимает вертикальное положение и имеет верхнее расположение). Усилие, которое должна обеспечивать пружина, рассчитывается с учетом сил инерции, возникающих при работе механизма.

Максимальная сила инерции толкателя, отрывающая его от кулачка, соответствует максимальному отрицательному значению ускорения на диаграмме движения толкателя (рис. 72).

 

Рис. 72. Кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем

 

 

Рис. 73. Кулачковый механизм с коромысловым толкателем

 

Для определения усилия пружины составим уравнения моментов относительно точки О₂

 

Список литературы

 

1. Теория механизмов и машин: учебник / И.И. Артоболевский. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. – 640 с.

2. Теория механизмов и механика машин: учебник / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов, Г.А. Тимофеев. – М.: издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. – 688 с.

3. Матвеев, Ю.А. Теория механизмов и машин: учебное пособие / Ю.А. Матвеев, Л.В. Матвеева. – М.: Альфа – М.: ИНФРА – М, 2009. – 320 с.

4. Теория механизмов и машин: учебник / Ш.Ф. Марголин. – Минск: Высшая школа, 2006. – 320 с.   

5. Балан, С.А. Теория механизмов и машин: учебное пособие / С.А. Балан, И.М. Белоконев. ­– 2-е изд., испр. и доп. – М.: Дрофа, 2004. – 172с.

6. Теория механизмов и машин: учебное пособие / С.И. Марченко, Е.П. Марченко, Н.В. Логинова. – Ростов н / Д: Феникс, 2003. – 256 с.

7. Фролов, К.В. Теория механизмов и машин: учебное пособие / К.В. Фролов, С.А. Попов [и др.]. – М.: Высшая школа, 2003. – 496 с.

8. Тимофеев Г.А. Теория механизмов и машин: уч. пособие /Г.А.Тимофеев. – 2-е изд. перераб. и доп. М.: Издательство Юрайт, 2011. – 351 с.-серия: Основы науки.

9. Курс теоретической механики [Текст]: учебник / Н.Н. Никитин. – М.: Высшая школа, 1990. ­– 607 с.

10. Краткий курс теоретической механики [Текст]: учебник / С.М. Тарг. – 12-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2002. – 416 с.: ил.