Модернизация приемной коробки станка СТБ 2-250 (стр. 6 из 14)

Kω₃ = –

dF / dΘ = 2с(n + a sinY)sinΘ – 2c(m + a sinY)cosΘ = 2с[(n + a cosY)sinΘ – (m + a sinY)cosΘ](26)

dF / dY = 2aс cosΘ sinY – 2aс sinΘ cosY + 2am cosY – 2an sinY == 2a[(с cosΘ – n)sinY – (с sinΘ – m)cosY](27)

отсюда

Kω₃ = (28)

Для нахождения углового ε₃ ускорения звена О₃В продифференцируем выражение (25).

ε₃ =

или

ε₃ =

отсюда

dω₁

ε₃ = ^. ω₁ + Kω₃(29)

Имея в виду, что есть угловое ε₃ ускорение звена О₂А, а первое слагаемое выражения (29) можно преобразовать, заменив переменную дифференцирования, получим

ω₁ = ^.ω₁²

тогда, окончательно запишем выражение для ε₃

ε₃ = ^. ω₁² + Kω₃^.ε₁(30)

Таким образом, ускорение ведомого звена, в случае если ведущее звено вращается с ускорением, состоит из двух слагаемых, одно из которых представляет произведение второй производной неявной функции F(Y,Θ) на квадрат ω₁угловой скорости ведущего звена, а второе слагаемое – произведение аналога угловой скорости ведомого звена на угловое ускорение ведущего звена. Для вычисления ε₃необходимо иметь аналитическое выражение для, поскольку выражения для остальных сомножителей и слагаемых получены ранее. Для нахождения продифференцируем дважды выражение (21).

Найдем производные, входящие в состав выражения (31).

= 2c[(n + a cosY)sinΘ – (m + a sinY)cosΘ](32)

= 2c[(n + a cosY)cosΘ + (m + a sinY)sinΘ](33)

= 2a[(c cosΘ – n)sinY – (c sinΘ – m)cosY](34)

= 2a[(c cosΘ – n)cosY + (c sinΘ – m)sinY](35)

= 2ac cosY sinΘ – 2ac sinY sinΘ – 2ac sinY cosΘ – 2ac cosY cosΘ(36)

Преобразуем полученное выражение (36).

= 2ac[(cosY – sinY)sinΘ – (sinY + cosY)cosΘ](37)

С учетом полученных выражений и расчетной конструкторской документацией на кулаки укладчика, имеющейся на заводах-изготовителях, был выполнен расчет кинематических характеристик скорости Kω₃ и ускорения Kε₃ведомого звена – О₃В толкателя. Результаты вычислений в виде графиков представлены на рис. 15, 16, 17.

Расчеты проводились для кулаков, используемых в механизме укладки на станках СТБ с углами боя 105 и 140 град, при различных заправочных ширинах станков от 180 до 330 см.

Из рассмотрения графиков следует:

· цикл движения укладчика на узких станках (СТБ - 180, СТБ - 220) составляет 120 град. (рис. 15, рис. 16), из них - 30 град. - подход укладчика к прокладчику (т. А), 40 град. - укладка прокладчиков на транспортер и 50 град. - отход в исходное положение,

· цикл движения укладчика на широких станках (СТБ-250, СТБ-330) составляет 125 град, (рис. 17), из них - 30 град. - подход укладчика к прокладчику (т. А), 40 град. - укладка прокладчиков на транспортер, 15 град. - выстой в нижнем положении и 40 град, - отход в исходное положение,

теоретическое начало контакта выступов толкателя с прокладчиком соответствует нулевым значениям скорости и ускорения (т. А на графиках) и происходит при φ углах поворота спаренного кулака укладчика, равных 286 град, и 348 град, для станков с началом боя 105 град, и 140 град., соответственно. Однако, даже допустимый (обусловленный изготовлением и сборкой) в пределах 5 град, угол поворота четырехзвенного О₂АВО₃ механизма в виду большой крутизны кривых скорости и ускорения приводит к искажению характера взаимодействия укладчика с прокладчиком. Контакт этих деталей приобретает ударный, характер, следствием чего является износ и разрушение деталей.

Рис. 15 СТБ-180, СТБ-220 з-д «Сибтекстильмаш»

Рис. 16 СТБ-180, СТБ-220 Чебоксарский Машзавод

Рис. 17 СТБ-250, СТБ-330

Новосибирский з-д «Сибтекстильмаш», Чебоксарский Машзавод

Кинематическое исследование механизма показало, чтобы сделать механизм малочувствительным к настройке и зазорам, необходимо расширить его цикловую диаграмму, уменьшить крутизну ветвей кривой ускорения и снизить до минимума скорость укладчика к моменту контакта с прокладчиком.

1.6.2 СИНТЕЗ КУЛАЧКОВО-РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА УКЛАДЧИКА

При синтезе механизма были приняты следующие предпосылки:

· расширить цикловую диаграмму механизма;

· закон движения задается непосредственно на укладчике, т. е. укладчик (звено О₃В) становится ведущим звеном и с учетом полученных при кинематическом исследовании выражений рассчитывается профиль кулака;

· расширить зону контакта укладчика с прокладчиком;

· закон движения укладчика принять с наименьшими значениями аналогов скоростей и ускорений и минимума кинетической мощности в зоне контакта укладчика с прокладчиком;