Строгального станка и циклограмма его работы

Последовательность определения сил сопротивления, действующих на исполнительное звено, рассмотрим на примере строгального станка.

Кинематическая схема привода исполнительного звена поперечно-строгального станка изображена на рис. 5.4. Усилие резания определяется по диаграмме сил сопротивления (рис.5.4, б). Направление силы резания Р всегда противоположно направлению движения исполнительного звена.

Рис. 5.4. Принципиальная схема работы строгального станка:

а – кинематическая схема механизма; б – диаграмма сил.

Согласуем участки движения механизма с силами, действующими на исполнительное звено. При движении исполнительного звена 5 из правого мертвого положения в левое (рабочий ход) на участке а–в (недобег резца) силой сопротивления движению является сила трения в кинематических парах. Когда резец коснется обрабатываемой детали, начнется процесс резания. Сопротивление перемещения звена 5 мгновенно (скачкообразно) возрастает (точка с) и остается примерно постоянным до конца резания (линия с–d). После выхода резца за пределы обрабатываемой детали (перебег резца) усилие Р снова падает (линия е–f). Как только резец достигнет точки f, заканчивается рабочий ход. Исполнительное звено достигает правого мертвого положения. Движение звена 5 из левого в правое мертвое положение соответствует холостому ходу механизма. Сопротивление движению механизма на холостом ходу определяется силами трения в кинематических парах (линия f–а) .

Угол поворота кривошипа на холостом ходу определяется из соотношения

, (5.4)

где k– коэффициент изменения средней скорости (см. задание).

Угол поворота кривошипа на рабочем ходу определяется по зависимости

. (5.5)

Участки (а–в) «недобег» и (е–f) «перебег» резца задаются в долях хода исполнительного звена

и , (5.6)

где S_н и S_п – путь, проходимый резцом на участках «недобега» и «перебега»;

m₁ и m₂ – коэффициенты пропорциональности.

Этим участкам соответствуют углы поворота кривошипа, определяемые из соотношений

,

. (5.7)

В соответствии с полученными данными строится циклограмма работы механизма (табл.5.3).

В соответствии с циклограммой для каждого положения механизма определяется сила сопротивления, действующая на исполнительное звено.

Т а б л и ц а 5.3. Циклограмма работы строгального станка

П р и м е ч а н и е: В качестве примера в таблице принято: φ_рх=240°(к=1,4); φ_н=φ_п=30° (m₁ = m₂ = 0,125).

Результаты расчетов сил сопротивления заносятся в таблицу в виде отдельного столбца для каждого из исполнительных звеньев. Рядом с силами в этой же таблицы приводятся скорости движения исполнительных звеньев, значения которых получены в результате кинематического анализа механизма.

Аналогично выполняется анализ движения исполнительного звена при выполнении других технологических процессов и строится циклограмма работы механизма. В дальнейшем циклограмма используется для построения диаграммы сил, действующих на исполнительное звено при выполнении технологического процесса, а также для согласования работы механизмов управления (например, кулачкового механизма) с работой основного механизма.