Методические указания к выполнению лабораторных работ с дисциплины "Основы расчета иконструирования машин и аппаратов пищевых производств", страница 7

Определение положения толкателя в зависимости от положения кулачка можно было бы произвести обычным способом, т.е. повер­нуть кулачок на заданный угол φ  (такое положение кулачка пока­зано на рисунке пунктиром) и найти точку пересечения линии дви­жения толкателя с профилем кулачка (точка A₁), которая представ­ляет искомое положение конца толкателя. Величина S₁=A₀A₁ есть перемещение толкателя при повороте кулачка на заданный угол  φ.

Однако такое построение сложно и неточно, так как требует дополнитель­ного построения сложного профиля кулачка. Особенно сложно построение таким способом, если исследование следует произвести за весь цикл движения, т.е. за полный оборот кулачка. В этом случае прошлось бы строить целый ряд профилей кулачка.

Задача значительно облегчает­ся, если применить так называемый метод обращения движения. Этот метод заключается в следующем.

Сообщим всему кулачковому механизму вместе со стойкой вращательное движение вокруг оси вращения кулачка 0 с угловой скоростью ω₁ (рис. 4). Относи­тельное движение звеньев от этого не изменится. Но тогда кула­чок относительно неподвижных осей координат станет неподвижным, а толкатель вместе со стойкой будет вращаться вокруг оси враще­ния кулачка в противоположную сторону с угловой скоростью, равной по абсолютной величине угловой скорости кулачка. Поэтому вместо того, чтобы поворачивать кулачок на заданный угол φ, следует повернуть толкатель (вместе со стойкой) на этот же угол, но в противоположное направление. Линия движения толкателя при этом займет положение 0-1, которое является искомым относительным положением толкателя. Точка пересечения линии 0-1 с профилем кулачка А₁^’ есть искомое относительное положение конца толкателя.

 Для определения действительного искомого положения конца толкателя достаточно радиусом 0А₁^’ сделать засечку на действительной линии движения толкателя. Полученная точка A₁ есть действительное искомое поло­жение конца толкателя. Отрезок  S₁ = А₀А₁ есть искомое перемещение толкателя. Это перемещение можно измерить и по линии относительного положения толкателя 0-1,  для чего надо на этой линии сделать засечку радиусом 0А₀ (точка А₀’). Отрезок A₀’ A₁’ также есть искомое перемещение толкателя  S₁ = А₀’ А₁^’. При указанных построениях положение стойки показывать не следует. Необходимо наносить лишь относительное положение линии движения толкателя.

Рис. 4. Определение положе­ния толкателя по методу обращения движения (по методу инверсии)

Центральный кулачковый механизм с толкателем, снабженным роликом (Рис. 5).

В этом случае задача об определении положения и перемещения толкателя при повороте кулачка на угол φ  решается следующим образом. Центр вращения ролика (точка А) всегда находится

Рис. 5. Определение положения                                                                  Рис. 6. Построение

толкателя, снабженного роликом,                                                               эквидистантной кривой

для центрального кулач­кового механизма

от дейст­вительного профиля кулачка на расстоянии, равном радиусу ролика r₀, т.е. он перемещается относительно кулачка по равноудален­ной от его профиля на величину r₀  эквидистантной кривой, кото­рая называется центровым профилем кулачка. Следовательно, для кинематического исследования кулачковый механизм с толкателем, снабженным роликом, может быть заменен кулачковым механизмом с острым толкателем, в котором кулачок выполнен по центровому профилю.