Законы движения рабочих органов

Законами движения принято называть: при поступательном движе­нии зависимости пути - S,м, скорости – V,м/с и ускорения – а,м/с² от времени -t,с; при вращательном движении – зависимости угла поворота - a,град, угловой скорости - w,с^-1 и углового ускорения - e,с^-2 от времени – t,с. Эти зави­симости связаны между собой известными соотношениями:

а = dV / dt = d²S / dt²; и e = dw / dt = d²a / dt².        (4.1)

Поэтому задание одной из них вполне определяет закон движения рабочего органа.

Конструктору, проектирующему автомат, закон движения рабочих органов задается обычно в виде закона изменения перемещений - S (a), скорости - V (w), или ускорения - а (e). В некоторых случаях интервал времени рабочего перемещения - t_p задается непосредственно в технологической операции. В других случаях технологический процесс или мощность двигателя дополнительно ограничивают максимально допусти­мую скорость V_max рабочего органа внутри интервала t_p, так как при превышении заданного значения V_max машина может выдать бракованную продукцию, или слишком возрастет мощность двигателя. Иногда технологическим процессом лимитируется и максимально-допустимые ускорения а_max. Так, если автомат для закатки наполненных продуктом банок будет иметь чрезмерно большие ускорения ротора, тоиз закрепленных на нем банок жидкость может выплеснуться.

Наиболее удобно характер движения рабочего органа задавать законом изменения ускорений. Задание может быть как в графической, так и в аналитической форме. Путем графического или аналитическо­го интегрирования функции а = f (t) можно найти закон изменения скорости ведомого звена, т.е. V = f₁ (t). Вторичным интегрировани­ем можно определить закон перемещения ведомого звена S = f₂ (t).

График пути по времени S = f (t), изображающий перемещение рабочего органа за один кинематический цикл Т_к (за один оборот распределительного вала), называется синхрограммой или диаграм­мой перемещений. Синхрограмма обычно состоит из графиков прямого (рабочего) и обратного (холостого) хода и может иметь участки, соответствующие выстою ведомого звена исполнительного механизма или рабочего органа. Так, например, на рис.9-а показана синхрограмма возвратно-поступательного движения без выстоев, а на рис.9-б - синхрограмма движения с двумя выстоями (участки 1 – 2 и 3 –4).

 

Рис.9. Примеры синхрограмм рабочих органов машин-автоматов

 

Для интервала движения рабочего органа в общем случае ха­рактерны три периода изменения скорости:

· нарастание скорости от нуля до максимального значения – период разгона;

· движение с постоянной скоростью;

· снижение скорости до нуля – период торможения.

Иногда движения с постоянной скоростью не требуется. Тогда будут лишь периоды разгона и торможения.

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ ПО ТЕМЕ

 

1. Что понимают под законами движения рабочих органов?

2. Чем отличаются законы движения при поступательном и вращательном движении?

3. Какие параметры охватывают законы движения рабочих органов?

4. Чем характеризуется анализ законов движения рабочего органа?

5. В чем отличие законов движения ведущего и ведомого звеньев исполнительного механизма?

 

ТЕСТЫ ПО ТЕМЕ

 

11. Какой закон движения нужен для динамического анализа работы механизма?

11.1. Закон изменения перемещения

11.2. Закон изменения времени

11.3. Закон изменения скорости

11.4. Закон изменения ускорения

12. Что требуется для построения законов движения рабочих органов?

  12.1. Изменение скорости рабочего органа

  12.2. Изменение перемещения рабочего органа

  12.3. Изменение ускорения рабочего органа

  12.4. Знание всех вышеуказанных параметров

  12.5. Знание одного из указанных параметров

13. Что включает в себя динамический анализ механизма

  13.1. Изменение технологического усилия

  13.2. Изменение силы инерции

  13.3. Знание всех этих параметров

  13.4. Знание одного из указанных параметров