Загрузка...Определяем размеры всех звеньев кулисного механизма
Определяем размеры всех звеньев кулисного механизма.
Отмечаем ход штанги Н. Угол качания Ψ = < BO1D кулисы определяем по заданному значению коэффициента изменения скорости хода согласно формуле:
Так как ось симметрии О1Е угла качания кулисы перпендикулярна к оси движения штанги, то длина хорды BD равна ходу штанги. Из прямоугольных треугольников О1ЕB и О1АО2 определим длину кулисы l и длину кривошипа r по формулам:
Для построения плана кулисного механизма Лист 1. будем пользоваться следующим алгоритмом:
1. определяем масштаб плана механизма:
m l =НЕ / 
гдеНЕ =1м – длина отрезка НЕ, в метрах;
– длина отрезка в миллиметрах на плане механизма (выбирается произвольно);
Принимаем = 200 мм, тогда:
m l =1/200=0.005 м/мм;
Исходя из полученных данных, построение плана механизма (Рис.2) производится в следующем порядке:
1. Откладывается отрезок длинной равной перемещению штанги 
=200 мм.
2. От крайних точек проводятся две прямые до пересечения точка О1, под углом к горизонтали Ψ/2 = 15º.
3. На оси качания кулисы откладывается отрезок О1О2 и вычерчивается окружность радиусом r / m l = 0,383 / 0,005 = 76,6 мм
4. Из оси кривошипа О2 проводятся перпендикуляры к кулисе в крайних положениях механизма О2А.
5. Окружность делиться на восемь равных частей начиная от крайней точки кулисы А.
2.4. Построение планов скоростей звеньев кулисного механизма.
Задача об определении скоростей, которую будем решать путём построения плана скоростей формулируется следующим способом. Дан план механизма с указанием всех размеров и задано число оборотов начального звена.
Угловая скорость кривошипа определяется из известного числа оборотов двигателя как соотношение:
Исходя из уже определенных параметров можно рассчитать скорость точки А принадлежащую кривошипу:
Вектор этой скорости направлен перпендикулярно r в сторону вращения кривошипа.
Для построения плана скоростей рассчитываем масштаб построения:
– отрезок, соответствующий на плане ускорений скорости точки А.
Принимаем = 40 мм.
Скорость точки А3 кулисы совпадает с точкой А2 камня кулисы и определяется по уравнению:
Это уравнение основано на том, что абсолютное движение звена 2 представляется как составное из переносного движения вместе со звеном 3 и относительного движения по отношению к этому звену. Скорость VA2A3 направлена параллельно ОВ, поступательная пара, соединяющая звенья 2 и 3 допускает поступательное движение только в этом направлении. Скорость VА3 направлена перпендикулярно ОВ. Можно записать уравнение:
Скорость в точке В кулисы определяем на основе теоремы о подобии.
Построение планов скоростей Лист 1. производится следующим образом:
Из полюса Р в направлении вращения откладываем силу VA известную по величине и направлению. Силы неизвестные по величине но известные по направлению замыкают треугольник.
Далее узнаем их истинные значения умножая на соответствующий масштаб по теореме подобия определяем скорость в точке В.
Проводим прямую параллельную штанге (скорость будет определяться из второго треугольника и будет равна VE умноженной на масштаб.
Строим 8 планов скоростей Лист 1. результаты графического вычисления скоростей в точках А, В сводим в Таблицу 1.
0 — 
1 — 
м/с
2 — 
м/с
3 — 
м/с
4 — 
м/с
5 — 
м/с
6 — 
м/с
7 — 
м/с
Кулисный механизм
В технике под кулисным механизмом понимается такое устройство, которое преобразовывает качательное или же вращательное движение в движение возвратно-поступательное, а также в обратном порядке. Что касается классификации, то кулисы бывают вращающимися, движущимися прямолинейно и качающимися.
По сути дела, любой кулисный механизм относится к категории механизмов рычажных. Само слово «кулиса» имеет французское происхождение, и переводится на русский язык, как «деталь» или «звено» («coulisse»). Сама кулиса составляет поступательную пару с так называемым ползуном, который является еще одним вращающимся звеном конструкции.
Главным преимуществом кулисного механизма является то, что он обеспечивает достаточно высокую скорость, которую ползун имеет в обратном ходе. Эта его особенность широко используется в том оборудовании, которое имеет холостой обратный ход. В то же самое время кулисный механизм по сравнению с кривошипно-шатунным способен транслировать намного меньшие усилия.
Материалом для изготовления основных деталей кулисного механизма (то есть самой кулисы, «сухаря», кривошипного диска) является в большинстве случаев чугун, а для деталей вспомогательных (зубчатых колес, валов, втулок, пальцев) – легированная сталь. В конструкции этого механизма кривошипный диск, помимо своей основной функции, играет еще и роль маховика.
Кулисные механизмы используются для того, чтобы равномерное вращательное движение кривошипа эффективно преобразовывать во вращательное движение кулисы, осуществляемое неравномерно. В тех случаях, когда расстояние между осями опор кривошипа и кулисы равняется длине самого кривошипа, то кулисный механизм является одновременно и кривошипно-шатунным, снабженным кулисой, движущейся равномерно.
В настоящее время наиболее распространена такая конструкция кулис, как четырехзвенная. В зависимости от того, какой именно тип имеет третье звено, эти кулисы подразделяются на двухкулисные, кулисно-ползунные, кулисно-коромысловые и кривошипно-кулисные.
Чаще всего куличные механизмы используются в зубодолбежных, поперечно-строгальных и других металлорежущих станках.
По своей сути кулисный механизм представляет собой одну из разновидностей механизма кривошипно-шатунного. Он используется тогда, когда есть необходимость в преобразовании вращательного движения в движение возвратно-поступательное. В строгальных станках обычно применяются качающиеся кулисы, а в долбежных станках – вращающиеся кулисы.
Вращательное движение кулисным механизмам передается от коробок передач металлообрабатывающего оборудования. Его они преобразовывают в движение возвратно-поступательное, которое осуществляет ползун. От качающейся кулисы он получает неравномерную скорость хода, причем наибольшая ее величина достигается тогда, когда кулиса находится в среднем положении, а наименьшая (то есть равная нулю), – когда кулиса располагается в одном из крайних положений.
Поскольку у ползуна скорость холостого хода существенно выше, чем хода рабочего, то так называемое непроизводительное время использования металлорежущего оборудования значительно сокращается. Помимо этого, использование кулисного механизма позволяет устанавливать такую длину хода ползуна, которая напрямую зависит от длины обрабатываемых заготовок.
В поперечно-строгальных станках движение кулисы обеспечивается за счет вращения кулисных зубчатых колес. Они соединены с коробками скоростей, приводимых в движение электродвигателями посредством клиноременных передач. Наличие механической коробки скоростей позволяет получать различные числа двойного хода ползуна.
Кулисный механизм и его сборка.
Назначение и конструкция кулисного механизма.
Кулисный механизм (рис. 1) является разновидностью кривошипно-шатунного механизма и применяется в строгальных и долбежных станках. Основной деталью кулисного механизма является кулиса 2, устанавливаемая на валу 13 и совершающая относительного него качательное движение. Сзади кулисы расположен кривошипный диск 5, в радиальном пазу которого перемещается палец 3 кривошипа, устанавливаемый в заданное положение винтом 4.
Рис. 1. Кулисный механизм:
1 — камень; 2 — кулиса; 3 — палец кривошипа; 4 — винт; 5 — кривошипный диск; 6 — валик; 7, 12 — втулки; 8 — эксцентрик механизма подач; 9 — стопорная гайка; 10 — станина; 11, 14, 15— зубчатые колеса; 13 — вал; R — радиус кривошипного пальца
Вращение винта осуществляется от валика 6 через коническую зубчатую передачу с колесами 14 и 15. Кривошипный диск при помощи хвостовика устанавливают в стенку станины 10. Вращение кривошипного диска осуществляется от привода станка через зубчатую передачу с колесом 11. Камень 1, установленный на пальце 3, входит в продольный паз кулисы, заставляя ее совершать качательное движение. Вилка, расположенная в верхней части кулисы, соединена с ползуном станка и при качании кулисы заставляет ползун перемещаться возвратно-поступательно в горизонтальной плоскости.
Одним из достоинств кулисного механизма является повышенная скорость обратного хода по сравнению со скоростью прямого (рабочего) хода, что особенно важно при использовании кулисного механизма в металлорежущих станках, где обратный ход является холостым.
Сборка кулисного механизма.
Технологический процесс сборки кулисного механизма состоит их трех сборочных операций: сборки кривошипного диска; сборки кулисы; общей сборки кулисного механизма.
Сборку кривошипного диска начинают с контроля посадочных размеров и геометрической формы отверстия кривошипного диска 5 и втулки 7 требованиям чертежа и только после этого производят ее запрессовку. Отверстие во втулке после ее запрессовки необходимо развернуть для восстановления геометрических размеров и формы. Затем на валике 6 устанавливают шпонку и вводят его в отверстие кривошипного диска. На конце валика монтируют коническое зубчатое колесо 15.
На следующем этапе сборочного процесса ввертывают винт 4 в резьбовое отверстие пальца 3 кривошипа. После этого на уступе кривошипного диска устанавливают зубчатое колесо 14 так, чтобы его отверстие совпало с отверстием в уступе, а палец 3 кривошипа вводят в паз кривошипного диска так, чтобы гладкий конец винта 4 вошел в отверстие конического зубчатого колеса 14. После установки зубчатого колеса проверяют «на краску» качество зацепления колес 14 и 15. Винт 4 закрепляют на уступе при помощи гайки.
После сборки кривошипного диска его устанавливают в корпусе станины 10, монтируя на хвостовике эксцентрик 8 механизма подачи, и фиксируют положение стопорной гайкой 9.
Сборку кулисы начинают с контроля геометрических размеров и формы посадочных мест (вала кулисы 2 и отверстия под втулку и втулки 12, а также отверстия под вал кулисы в корпусе станины и вала 13 кулисы) требованиям чертежа. Кроме того, необходимо проверить перпендикулярность собранного кривошипного диска валу кулисы при помощи рамного уровня, устанавливаемого на вал 13 кулисы, который размещают в отверстии корпуса.
После выполнения контрольных операций в отверстие кулисы 2 запрессовывают втулку 12 и развертывают ее отверстие для восстановления первоначальных геометрических размеров и формы. Кулису 2 устанавливают на вал 13 и, используя шпоночное соединение, монтируют на валу зубчатое колесо 11, После этого, используя рамный уровень, проверяют перпендикулярность направляющих кулисы ее оси.
Общую сборку кулисного механизма начинают с установки собранного узла кулисы в отверстие корпуса станины так, чтобы зубчатое колесо 11, установленное на валу 13, вошло в зацепление с кривошипным диском 5. Проверяют зубчатое зацепление «на краску» и величину бокового зазора.
После установки кулисы в корпусе в ее направляющих размещают кулисный камень 1 так, чтобы он своим отверстием вошел в выступ пальца 3 кривошипа, и соединяют их винтом. После этого приступают к регулированию угла качания кулисы.
Регулирование угла качания кулисы осуществляется за счет изменения радиуса R кривошипного пальца (см. рис. 1). Для того чтобы изменить величину радиуса R, на квадратный конец валика 6 надевают рукоятку. Вращение рукоятки через зубчатую передачу с колесами 14 и 15 и винт 4 обеспечивают перемещение кривошипного пальца 3 вдоль радиусного паза кривошипного диска 5, изменяя эксцентриситет, а тем самым и угол качания кулисы, а следовательно, и длину хода ползуна.
Кулисно рычажный механизм качающегося цилиндра с гибким приводом
В технике под кулисным механизмом понимается такое устройство, которое преобразовывает качательное или же вращательное движение в движение возвратно-поступательное, а также в обратном порядке. Что касается классификации, то кулисы бывают вращающимися, движущимися прямолинейно и качающимися.
По сути дела, любой кулисный механизм относится к категории механизмов рычажных. Само слово «кулиса» имеет французское происхождение, и переводится на русский язык, как «деталь» или «звено» («coulisse»). Сама кулиса составляет поступательную пару с так называемым ползуном, который является еще одним вращающимся звеном конструкции.
Главным преимуществом кулисного механизма является то, что он обеспечивает достаточно высокую скорость, которую ползун имеет в обратном ходе. Эта его особенность широко используется в том оборудовании, которое имеет холостой обратный ход. В то же самое время кулисный механизм по сравнению с кривошипно-шатунным способен транслировать намного меньшие усилия.
Материалом для изготовления основных деталей кулисного механизма (то есть самой кулисы, «сухаря», кривошипного диска) является в большинстве случаев чугун, а для деталей вспомогательных (зубчатых колес, валов, втулок, пальцев) – легированная сталь. В конструкции этого механизма кривошипный диск, помимо своей основной функции, играет еще и роль маховика.
Кулисные механизмы используются для того, чтобы равномерное вращательное движение кривошипа эффективно преобразовывать во вращательное движение кулисы, осуществляемое неравномерно. В тех случаях, когда расстояние между осями опор кривошипа и кулисы равняется длине самого кривошипа, то кулисный механизм является одновременно и кривошипно-шатунным, снабженным кулисой, движущейся равномерно.
В настоящее время наиболее распространена такая конструкция кулис, как четырехзвенная. В зависимости от того, какой именно тип имеет третье звено, эти кулисы подразделяются на двухкулисные, кулисно-ползунные, кулисно-коромысловые и кривошипно-кулисные.
Чаще всего куличные механизмы используются в зубодолбежных, поперечно-строгальных и других металлорежущих станках.
По своей сути кулисный механизм представляет собой одну из разновидностей механизма кривошипно-шатунного. Он используется тогда, когда есть необходимость в преобразовании вращательного движения в движение возвратно-поступательное. В строгальных станках обычно применяются качающиеся кулисы, а в долбежных станках – вращающиеся кулисы.
Вращательное движение кулисным механизмам передается от коробок передач металлообрабатывающего оборудования. Его они преобразовывают в движение возвратно-поступательное, которое осуществляет ползун. От качающейся кулисы он получает неравномерную скорость хода, причем наибольшая ее величина достигается тогда, когда кулиса находится в среднем положении, а наименьшая (то есть равная нулю), – когда кулиса располагается в одном из крайних положений.
Поскольку у ползуна скорость холостого хода существенно выше, чем хода рабочего, то так называемое непроизводительное время использования металлорежущего оборудования значительно сокращается. Помимо этого, использование кулисного механизма позволяет устанавливать такую длину хода ползуна, которая напрямую зависит от длины обрабатываемых заготовок.
В поперечно-строгальных станках движение кулисы обеспечивается за счет вращения кулисных зубчатых колес. Они соединены с коробками скоростей, приводимых в движение электродвигателями посредством клиноременных передач. Наличие механической коробки скоростей позволяет получать различные числа двойного хода ползуна.
Кулисный механизм: виды, схема, принцип работы
Кулисная пара – это разновидность рычажных механизмов. Она преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное или наоборот. При этом вращающееся звено может совершать не полный оборот. Тогда его называют качательным. Механизм состоит их двух основных звеньев- кулисы и ползуна. Один конец кулисы закреплен на неподвижной оси.
