Раздел 1. Динамический синтез рычажного механизма

И расчет маховика

Целью динамического синтеза механизма является определение момента инерции маховика, установленного на ведущем валу (валу кривошипа), обеспечивающего допускаемую величину коэффициента неравномерности [d] движения.

Задано: структурная схема передаточного механизма, размеры звеньев , сила сопротивления на ведомом звене , требуемое значение коэффициента неравномерности [d] вращения кривошипа.

Для заданного рычажного механизма требуется:

1. построить совмещенные планы положений механизма для двенадцати равноотстоящих положений ведущего звена;

2. построить диаграмму сил сопротивления на ведомом звене;

3. рассчитать и построить диаграмму работы сил сопротивления на ведомом звене для каждого из двенадцати положений ведомого звена;

4. рассчитать и построить диаграммы приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил для каждого из двенадцати положений ведомого звена (приведенный момент движущих сил следует считать постоянным);

5. построить диаграмму изменения кинетической энергии рычажного механизма;

6. определить момент инерции маховика (включающий момент инерции ведущего вала), обеспечивающий допускаемое значение коэффициента неравномерности [d] вращения кривошипа.

Примечание:

· все графические построения выполняются с использованием система КОМПАС-3D;

Тип механизма: Кривошипно-ползунный механизм иглы швейных машин (рис.1, таблица 1)

Игла швейных машин в большинстве случаев совершает возвратно-поступательное движение по вертикали. Проколов материал и проведя через него верхнюю нить, игла, опускаясь в крайнее нижнее положение, входит в челночное устройство. Отсюда, изменив направление движения, она поднимается и выходит из челночного устройства и материала. Для обеспечения правильного взаимодействия иглы с другими рабочими инструментами машины необходимо, чтобы из нижнего положения игла поднималась как можно быстрее и как можно раньше выходила из челночного устройства, а после выхода из сшиваемого материала перемещалась медленно. Этим требованиям лучше всего соответствует кривошипно-ползунный механизм (рис.1), получивший всеобщее распространение в челночных швейных машинах.

Кривошипно-ползунный механизм преобразует вращательное движение кривошипа 1 главного вала в возвратно-поступательное движение цилиндрического стержня игловодителя-ползуна 3 с иглой, перемещаемого шатуном 2. Ход иглы H из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение равен удвоенной длине кривошипа .

Сила сопротивления , приложенная к игле, принимается постоянной и равной силе трения иглы о сшиваемый материал при движении иглы. Она направлена противоположно направлению движения ползуна-игловодителя и действует во время нахождения иглы в материале: на интервале от 4-го до 8-го положения. В остальных положениях сила сопротивления отсутствует .

При построении совмещенных планов положений механизма за начальное принимается положение, соответствующее крайнему верхнему положению игловодителя.

Рис.1. Схема механизма иглы швейной машины

Таблица 1

Значенияисходных расчетных параметров механизма иглы

Наименования	Последняя цифра
Параметры	Обозна- чения	Размер- ность	Пр/посл. цифра
Размеры звеньев	lAB lBC	мм	0 - 9
Частота вращения кривошипа	n1	мин-1	0 - 3 4 - 6 7 - 9
Сила сопротивле-ния на игле		Н	0 - 5 6 - 9
Коэф. нерав- номерности вращения кривошипа	[d]		0 – 9	0,12	0,09	0,08	0,07	0,08	0,09	0,1	0,11	0,09	0,08

ПРИМЕЧАНИЕ к таблицам 1 и 2: значения исходных параметров выбираются по двум последним цифрам.