Скорость качания конца кулисы
vк АО’
аискомая скорость движения ползуна
v— vKcosp.
Подставляя значения vKи иг из равенств (26) и (27), получим
v Ql |
|
а |
|
V = ^Q cos a-cos р. |
|
||
В крайнем положении угол а = |
90° и, |
следовательно, и = 0. |
|
В среднем положении во время рабочего хода |
|||
а = (J = 0’, АО —> А<£) = а |
Л. |
||
Следовательно, |
|
|
|
у - |
V°lD. |
(28) |
|
|
а + |
R |
|
При обратном ходе ползуна |
|
|
|
v — |
V 0l |
. |
(29) |
" |
|||
|
a — |
R |
|
График изменения скорости ползуна на протяжении хода по казан на рис. 38.
§ 2. р е е ч н ы й п ри во д
Кинематика реечного привода. Реечные приводы главного движения различают по способам преобразования вращательного движения ведущих звеньев привода в прямолинейное движение стола, реверсирования движения стола и регулирования скорости его перемещения.
Столы 5 (рис. 39, а, б), как правило, получают перемещение при помощи реечной пары 5—4, состоящей из прямозубой или косозубой рейки, привернутой к столу, и находящегося с нею в зацеплении реечного колеса (рис. 39, а) или червяка (рис. 39, б). Стол реверсируют одним из двух способов: реверсированием вала электродвигателя (рис. 39, б) или специальной реверсивной муфтой М (рис. 39, а). Скорость перемещения стола регулируют изме нением скорости вращения вала электродвигателя (рис. 39, б) или с помощью ступенчатых коробок скоростей (рис. 39, а).
На рис. 39, а представлена схема привода главного движения продольно-строгального станка. Реечное колесо 5 получает враще ние от четырехступенчатой коробки скоростей. Блок 1 зубчатых
колес и колесо 2 коробки скоростей свободно насажены на вал и 0 Ра~ щаются в разных направлениях. Во время рабочего хода двусто~ ронняя электромагнитная муфта связывает блок 1 с валом, всЛеД~ ствие чего вращение от него передается по цепи зубчатых к0 лес валу реечного колеса. Реверсирование осуществляется переклю чением муфты М , в результате чего в рабочем состоянии ок^зьь
*) |
Рис. 39. Кинематические |
схемы реечного привода |
вается зубчатое колесо 2 , передающее вращение валу в обратном направлении.
Допустим, что на станке необходимо осуществить z рабочих скоростей движения стола (скоростей резания) v2l , иг м/мин со знаменателем ряда ф. Скорость движения рейки (стола):
для передачи с реечным колесом
vK= z\mKzKnPK м/мин,
где тк, zK, nph — соответственно модуль, число зубьев и число оборотов в минуту реечного колеса;
для передачи с червяком
_ |
л тч/елЧк cos Р |
м/мин. |
|
|
1 ) 4 cos (а — Р) |
|
|
|
|
Здесь т ,к , Пп — соответственно модуль, число |
заходов и число |
|||
оборотов в минуту червяка; |
и |
направлением |
||
а — угол |
между осью |
червяка |
||
движения стола (см. рис. 39, |
б); |
|||
Р — угол подъема витков червяка.
Из указанных уравнений можно определить требуемое число оборотов реечного колеса или червяка.
В общем виде ряд чисел оборотов реечного колеса или червяка будет представлен следующим образом:
п1= Си1; пг= Сиг\
п2 = Си2.
Число ступеней скорости в современных продольно-строгаль
ных станках равно 4—6 . |
червяка |
Необходимое число оборотов реечного колеса или |
|
при осуществлении обратного хода |
|
n0 = Cv0. |
|
Скорость обратного хода стола принимают исходя из соотноше |
|
ния ^ = 1,5-5-2 и устанавливают ее в пределах до 75 |
м/мин. |
Vp |
|
Динамика реечного привода. При движении во время рабочего хода стол преодолевает составляющую Рг силы резания и силу трения стола в направляющих. Величина тягового усилия (в н)
|
PP=P* + (Py + Qc + Q3)f, |
(30) |
где |
Ру — составляющая силы резания, направленная перпен |
|
Qc., |
дикулярно плоскости стола, в н\ |
в н\ |
Qa — вес стола и установленной на нем заготовки |
||
|
/ — приведенный коэффициент трения в направляющих *. |
|
При реверсировании стола имеют место два вида сопротивле ний: сила инерции движущихся масс при разгоне стола и сила трения в направляющих.
Сила инерции массы стола и заготовки
Ри = тса = тс^ н .
* Без учета изменения его в зависимости от скорости движения стола.
Здесь, кроме известных обозначений:
тс — масса стола с установленной на нем заготовкой к «г;
а— ускорение при разгоне стола (принимают линейном) в
м/сек 2;
|
v0 — скорость |
обратного |
хода |
в м/миН; |
|
остановку в |
||||||
|
t — полное время |
реверсирования |
(кремя на |
|||||||||
|
конце рабочего |
хода и разгон в Начале холостого хода) |
||||||||||
|
в сек. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сила инерции вращающихся масс привода |
|
|
|||||||||
|
ргг _ |
270е0 |
210 |
' С0р __ 210 |
^2jin0 |
4 /0v0 |
|
|||||
|
и |
m p z p “ m v z v |
t |
rripZp |
6Q/ |
60m ^ z ^ t |
’ |
|||||
где |
IQ— момент инерции вращающихся во время обратного |
|||||||||||
|
хода масс привода, приведенных к валу реечного |
|||||||||||
|
колеса, |
в |
кг*мг\ |
и |
ускорение того |
же вала в |
||||||
|
со0 и е0 — угловая |
скорость |
||||||||||
|
рад/сек и |
рад/сек 2; |
|
|
|
|
|
|||||
|
тр и 2р — модуль |
(в |
|
м) и число зубьев реечного колеса. |
||||||||
|
Полная величина сил |
инерции |
|
|
|
|
|
|||||
|
Сила трения |
во |
время |
|
обратного |
хода |
|
|
||||
|
|
|
|
^ 0 |
= |
(<?с + |
<?3) / |
|
|
|
||
|
Следовательно, |
тяговое |
усилие |
обратного |
хода |
|
||||||
В качестве расчетного для определения несущей способности деталей привода и его мощности следует принять большее из тя говых усилий, определяемых по уравнениям (30) и (31).
Глава VI
ПРИВОД МЕХАНИЗМОВ ПОДАЧ
В зависимости от назначения станков и методов формообразо вания поверхностей механизмы подачи осуществляют прямоли нейные или круговые перемещения исполнительных органов. В отличие от приводов главного движения приводы подачи явля ются тихоходными с большой степенью редукции. Вследствие этого кинематическая структура привода содержит не только мно жительные механизмы (множительная часть структуры), но и оди ночные передачи. Резьбонарезные, обкаточные и делительные кине матические цепи отличаются высокой точностью их передаточных отношений.
§ 1. КИНЕМАТИКА ПРИВОДА ПОДАЧ
Начальные звенья кинематических цепей подач, как правило, имеют вращательное движение с зависимым (рис. 40, а) или неза висимым (рис. 41) приводом. В первом случае начальные звенья механизмов получают вращение от шпинделя станка (от вала / через передачу 1—2 и т. д.), следовательно, движение конечного звена кинематически связано с механизмом главного движения. Во втором случае привод вращения осуществляется от отдельного электродвигателя и является независимым от привода главного движения.
На рис. 40, а показана кинематическая схема механизма по дачи сверлильного станка. От шпинделя I через цепь зубчатых колес 1—2, 3—4 и девятиступенчатую коробку подач вращение передается реечному колесу 19. Оно находится в зацеплении с рей кой 20, закрепленной на пиноли (гильзе). При вращении колеса пиноль получает вертикальное перемещение вместе со шпинделем I.
Допустим, что необходимо осуществить геометрический ряд подач s2, s3, ... , sz мм!об со знаменателем ряда ф. Кинематический расчет в таких случаях проще разбить на два этапа: определить передаточные отношения зубчатых колес множительной части привода, а затем постоянных передач (1—2, 3—4, 17—18).