Рассмотрим порядок расчета усилия пружины необходимого для силового замыкания высшей кинематической пары:

Отрыв толкателя от профиля кулачка может произойти либо вследствие действия инерционной силы толкателя, либо вследствие действия его инерционного момента (при коромысловом толкателе).

Пружину следует подбирать так, чтобы во всех положениях механизма прижимающая сила упругости пружины была больше отрывающего силового фактора.

Максимальная сила инерции толкателя, отрывающая его от кулачка, соответствует максимальному отрицательному значению ускорения на диаграмме движения толкателя.

Решение представляет собой элементарную задачу статики.

Рисунок 19 – Расчетная схема для кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем

Другие примеры решений >
Помощь с решением задач >

На рисунке 19 показана расчетная схема для определения силы упругости пружины, необходимой для обеспечения постоянного контакта поступательно движущегося толкателя с кулачком в процессе работы (для силового замыкания при верхнем расположении толкателя).

Условие силового замыкания:

В данном случае отрывающая толкатель от кулачка сила инерции F_и^от направлена вверх, т.е. соответствует ускорению толкателя, направленному вниз.

На диаграмме ускорений (или аналогов ускорений) это соответствует отрицательным ординатам. Поэтому величина расчетной силы инерции определяется следующим образом:

где
S»_от — абсолютное значение максимальной отрицательной ординаты на диаграмме аналогов ускорений толкателя (в мм);
ω_кул – угловая скорость кулачка.
К_S» — масштаб аналогов ускорений (в мм/мм).

Окончательно уравнение для определения усилия упругости пружины, необходимой для силового замыкания приобретает вид:

m_T – масса толкателя в кг;
g – ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

План скоростей и ускорений >
Курсовой проект по ТММ >