Механизм управления с кулачковым распределительным валом

Цель работы: изучение работы механизма управления с кулачковым распределительным валом.

Кулачковый распределительный вал используют в машинах – автоматах для согласованного перемещения исполнительных устройств в зависимости от времени или угла поворота вала. Исполнительное устройство жестко связано с выходным звеном механизма. Программа их движения задается в виде циклограммы.

На рисунках 1 и 2 приведены линейные циклограммы перемещения трех исполнительных устройств автомата для сверления отверстий в детали. Циклограммы показывают последовательность движения, они изображаются на фазе перемещения в виде наклонной прямой, а на фазевыстоя – горизонтальной прямой.

Механизм сверлильной головки Ml выполняет основную технологическую операцию – сверление отверстия. Механизм М2 осуществляет крепление обрабатываемой детали, а механизм МЗ подает новую заготовку и удаляет готовую деталь. Циклограмма характеризует один цикл работы машины- автомата.

Под циклом понимается промежуток времени Т_ц, по окончании которого последовательность перемещения исполнительных устройств повторяется. На циклограмме показывают угол поворота кулачкового вала и время, а также отмечают операции, выполняемые исполнительными устройствами машины- автомата.

Для циклограммы на рисунке 1 время цикла Т_ц равно времени Т одного оборота кулачкового вала.

Чтобы обеспечить согласованное перемещение всех выходных звеньев в соответствии с циклограммой, необходимо для каждого кулачка определить угол установки относительно кулачка, принимаемого за базовый. Угол установки заключен между радиусами–векторами точекВ₁ и В₂,которые соответствуют началу подъема выходного звена. Применив метод обращения движения, повернем стойку АС₂ на угол , при этом точка В₂ перейдет в положение В₂¹. Как следует из схемы на рисунке 3, угол установки данного кулачка относительно базового кулачка определяется по формуле

где

При равенстве радиусов начальной шайбы кулачков r₀₁ = r₀₂ угол установки кулачка равен углу поворота кулачка, т.е. .

Рис.1. Циклограмма машины–автомата

Рис.2. Циклограмма машины–автомата с совмещенным временем работы механизмов М1 и М2

Рис.3. Схема определения угла установки кулачка

Согласно циклограмме, показанной на рисунке 1, каждый исполнительный орган начинает движение только после остановки предыдущего. Это условие не всегда является обязательным. Если, например, по условиям технологического процесса и в соответствии с конструктивными особенностями машины–автомата механизм крепления детали М2 может начать движение до того, как сверлильная головка примет исходное положение, циклограмма имеет вид, показанный на рисунке 2.

Совместив время работы отдельных механизмов, можно уплотнить циклограмму и, как следствие, повысить производительность машины–автомата. Совмещение перемещения механизмов во времени способствует также увеличению фазовых углов движения и снижению инерционных нагрузок.

Циклограммы, изображенные на рисунках 1 и 2, можно реализовать на модели механизма управления ТММ 116 с кулачковым распределительным валом.