Қазақстан Республикасының бiлiм және ғылым министрлiгiТүзу сызықты ілгерілемелі қозғалыстар үшін
Жылдамдық белгілі периодпен немесе әр түрлі өзгеруі мүмкін. Бірінші жағдайда жылдамдык, шамасы жетекші звеноның бұрыштық жылдамдығына байланысты белгілі заңмен немесе соған еселік қатынаста өзгеретін болса, ал екінші жағдайда машинаға түскен сыртқы кедергі күштерінің өзгеруіне байланысты жылдамдық шамасы қандай болса солай өзгереді. Егер жылдамдық белгілі периодпен өзгеретін болса, онда жылдамдықты қалыпты режимге немесе жылдамдықтын, өзгеру коэффициентін ( 7.2. Машина қозғалысын маховикпен реттеу. Маховик жетекші білікке орналастырылады, оның инерция моменті жоғары болу үшін дөңгелек шығырын (обод — шеткі беті) қалың етіп жасайды. Жетекші біліктің жылдамдығы өзгерсе, маховикте инерция моменті пайда болады және оның неғұрлым инерция моменті көп болса, соғұрлым инерция моменті де жоғары болады да білік жылдамдығының өзгеруіне кедергі жасайды. Білік жылдамдығының өсуіне байланысты маховиктің кинетикалық энергиясы арта түседі де қозғаушы күшінің, жұмысы кедергі күшінің жұмысынан асып түсіп (Ақоз >Акед ), біліктің, бұрыштық жылдамдығын кемітеді. Бұл жағдайда маховиктің кинетикалық энергиясы біліктің бұрыштық жылдамдығының тербелу амплитудасының шамасын азайтады. Қозғалтқыш (двигатель) жасау өндірісінде маховик кеңінен пайдаланылады. Мұнда маховиктің жылдамдығын тез арада белгілі шамаға арттырып өзі сөніп қалады да, одан әрі жұмыс осы маховиктің кинетикалық энерғиясының есебінең жүзеге асады (гировозы). Маховиктердің инерция моменті олардың негізгі көрсеткіші болып саналады және ол төмендегіше анықталады. Берілген механизмнің немесе машинаның инерция моментін жетекші білікке келтіріп, кедергі күш моменттерімен салыстыру қажет. Жетекші біліктің бұрыштық жылдамдығы өзгерсе, онда келтірілген біліктегі кинетикалық энергияның өзгеру шамасын бұлайша анықтауға болады: ![]() мнда ![]() Немесе
![]() Жоғарыда көрсетілгендей, мұндағы ![]() Осы өрнекті маховиктің инерция моментін еске ала отырып былай жазуға болады: ![]() Келтірілген инерция моментінің шамасы маховиктің инерция моментінен әлдеқайда кем, сондықтан да оны есепке алмаса да болады. Бұл жағдайда ![]() мұндағы ![]() мұндағы і0 — инерция радиусы; D — маховиктің ауырлық центрінің орналасу диаметрі; m — маховиктің массасы; mD2 — маховик моменті. Шеңберлік жылдамдықтың мүмкіндік шамасы мен маховиктің беріктік шарты бойынша оның диаметрі былай анықталады:
мұндағы v — шеңберлік жылдамдық, болаттан жасалған маховиктер үшін оның шамасы 70...120 м/с-тен, шойыннан жасалса 30...45 м/с-тен аспауы керек. Сондай-ақ, анықталған D>-ның шамасы жетекші біліктің кривошипінің 10 радиусынан аспағаны жөн. Маховик массасы m = 4IM /D2 өрнегі арқылы анықталады.
Машина мен механизмдердің жылдамдықтары әр түрлі өзгеретін жағдайда арнаулы сыртқа тепкіш немесе тежеуші реттегіштер пайдаланылады. Техникада көбірек қолданылатын сыртқа тепкіш реттегіштердің жұмыс істеу принципі білікке (1) орналасқан жүктердің (2) айналу кезінде пайда болатын сыртка тепкіш күштерді пайдалануға негізделген (7.3-сурет). Осы күштің әсерінен серіппе жазылып немесе жиырылып 3 және 4-рычагтарын жылжытуға мәжбүр етеді. Ал ол рычагтар қозғалтқыштарға берілетін жанармай клапанымен (7) байланысқан. Егер қозғалтқыш білігінің бұрыштық жылдамдығы жоғарылайтын болса, онда 4-рычагтың бір ұшы жоғары жылжып, екінші клапанмен жалғас үшы қозғалтқыштарға берілетін жанармай көлемін кемітіп, оның жылдамдығын төмендетеді. Ал егер қозғалтқыш білігінің бұрыштық жылдамдығы белгілі шамадан кеміп кетсе, онда сыртқа тепкіш күштің де шамасы кемиді де серіппе жиырылып, рычагтар арқылы жанармай клапаны ашылады да қозғалтқыш жылдамдығы жоғарылайды. 8.МАШИНА БӨЛШЕКТЕРІНІҢ ИНЕРЦИЯЛЫҢ КҮШТЕРІН ТЕҢЕСТІРУ 8.1.Теңестіру туралы жалпы мәліметтер. Машина бөлшектері бірімен-бірі қосылып торап құрады және олардың құрамы машина курделілігіне байланысты әр түрлі болады. Машина тораптарынын, қарапайым түріне айналып тұратын білік жатады. Әлбетте, осы білікке машина құрылысына байланысты әр түрлі бөлшектер: тісті дөңгелек, шкив, маховик ж. т. б. орналасады. Осы машина бөлшектерін білікке отырғызғанда олардың ауырлық центрі біліктің айналу осінің бойында жатпайды, сондықтан айналу кезінде центрден тепкіш инерциялық күш пайда болады. Fu=ma = mrw2, (8.1) мұндағы т — білікке орналасқан машина бөлшектерінің массасы; a — масса центрінің үдеуі; r — масса центрінің айналу осінен қашықтығы; w — біліктің бұрыштық жылдамдығы. Центрден тепкіш инерция күшінің шамасы бұрыштық жылдамдықтың квадратына қатысты өсуіне байланысты (8.1 формула) массасы аз бөлшектерден де жоғары шамалы күш пайда болады. Мысалы, 300 кВт қуат беретін турбиналардың бір қалқаны 3000 мин -1 айналым жасағанда шамасы 800 кН центрден тепкіш инерция күшін береді. Бұл күштерді біліктермен подшипниктерді есептеуде ескермесе болмайды, себебі олар біліктердің айналуына байланысты өздерінің бағытын өзгертіп отырады да тербеліс күш моментін береді. Біліктер мен подшипниктердің конструкциясы мен көлемі ұлғаяды және де білікке орналасқан машина бөлшектерінің, жұмыс істеу қабілеті азаяды, олар тез тоза бастайды. Айналу бөлшектерінің массасы мен оның айналу осінен ауырлық, центріне дейінгі қашықтығына көбейтіндісінен шығатын векторлық шама дисбаланс деп аталады (D = mr). Егер центрден тепкіш инерциялық күштің әсерінен пайда болатын тербелістің жиілігі конструкцияның меншікті тербеліс жиілігімен сәйкес келетін болса, онда резонанс құбылысы пайда болады да машина бөлшектері лезде істен шығады. Осындай жағдай болмау үшін машина бөлшектерін және жалпы механизм конструкциясын мұқият есептеп, олардын, массаларының орналасуына көңіл бөлу қажет. Іс жүзінде осы дисбалансты жоюға әрекет жасау қажет. Ол үшін машина бөлшектері арнаулы теңгеруден өткізіледі. Теңгеру статикалық және динамикалық болып екі түрге бөлінеді. 8.2.Статикалық теңгеру тәсілі. Статикалық теңгеру деп статикалық жағдайда болатын дисбаланстың (D) шамасын анықтап оны азайтуды айтады. Егер бір бөлшектері теңгерілмеген, массасы m айналып тұрған роторды алатын болсақ, онда мұндағы центрден тепкіш инерция күшінің шамасы Ғи =mrw2 - қа тең болады, енді осы күшке қарсы бағытталған жасанды күш түсіруіміз қажет. Ол үшін центрдегі тепкііп инерция күшінің бағытын анықтап алып, оған қарсы бағытта айналу осінің ауырлық центрі түсетін нүкте арқылы жүргізілген түзудің жалғасының бойына белгілі дене орналастыру қажет. Ол дененің массасы бұлайша анықталады. Теңгеру күшінін, (Ғт ) шамасы центрден тепкіш инерция күшінің, шамасына тең, ал бағыты кері бағытталған болуы қажет Ғт= — Ғи. Теңгеру күшінің шамасы теңестіргіш масса (m) мен осы массаның айналу осіне қашықтығына (гт) қатысты анықталады FT = mr rTw2. Осыған орай mrw2 = mTrTw2, бұдан теңестіргіш массаның шамасы ![]() Іс жүзінде статикалық теңгеру арнаулы жабдықтар арқылы жүзеге асырылады. Мысалы, білікке орналасқан шкивті статикалық теңгеру үшін, оны горизонталь жазықтықта орналасқан пышақтың жүзіндей үшкір призмалы қондырғыға қойып еркін домалатады. Білік тоқтаған кезде шкивтің ауырлық центрі айналу осі арқылы жүргізілген вертикаль I—1-дің бойында төмен орналасады. Теңестіргіш массаны осы түзудің бойына орналастыру қажет. Осындай жұмысты бірнеше рет қайталап статикалық теңгеру шартын орындауға болады: ![]() Бұл статикалық теңгерудің қарапайым, тез орындалатын түрі болып саналады.Машина бөлшектері бірімен-бірі қосылып торап құрады және олардың құрамы машина курделілігіне байланысты әр түрлі болады. Машина тораптарынын, қарапайым түріне айналып тұратын білік жатады. Әлбетте, осы білікке машина құрылысына байланысты әр түрлі бөлшектер: тісті дөңгелек, шкив, маховик ж. т. б. орналасады. Осы машина бөлшектерін білікке отырғызғанда олардың ауырлық центрі біліктің айналу осінің бойында жатпайды, сондықтан айналу кезінде центрден тепкіш инерциялық күш пайда болады.
мұндағы т — білікке орналасқан машина бөлшектерінің массасы; a — масса центрінің үдеуі; r — масса центрінің айналу осінен қашықтығы; w — біліктің бұрыштық жылдамдығы. Центрден тепкіш инерция күшінің шамасы бұрыштық жылдамдықтың квадратына қатысты өсуіне байланысты (8.1 формула) массасы аз бөлшектерден де жоғары шамалы күш пайда болады. Мысалы, 300 кВт қуат беретін турбиналардың бір қалқаны 3000 мин -1 айналым жасағанда шамасы 800 кН центрден тепкіш инерция күшін береді. Бұл күштерді біліктермен подшипниктерді есептеуде ескермесе болмайды, себебі олар біліктердің айналуына байланысты өздерінің бағытын өзгертіп отырады да тербеліс күш моментін береді. Біліктер мен подшипниктердің конструкциясы мен көлемі ұлғаяды және де білікке орналасқан машина бөлшектерінің, жұмыс істеу қабілеті азаяды, олар тез тоза бастайды. Айналу бөлшектерінің массасы мен оның айналу осінен ауырлық, центріне дейінгі қашықтығына көбейтіндісінен шығатын векторлық шама дисбаланс деп аталады (D = mr). ![]() 9.Механизмдарды синтездаудің жалпы әдістері. Жазық механизмдердің синтезі. ![]() ![]() Тақырыпқа байланысты қойылатын сұрақтар 1.Иінді механизмдердің синтезі туралы түсініктер. 2.Механизмдердің негізгі түрлері және қолданылуы. 3.Механизмнің қалыптасқан қозғалысы. 4.Механизмдердің құрлымдық талдауы. 5 .Айналмалы қозғалыстағы дисклердің статикалық теңестіруі. 10. Тісті механизмдердің синтезі. Тісті берілістер деп қозғалысты, қозғалыс моментін біліктер арасында беру үшін және қозғалыстың бір түрін екінші түрге өзгертетін тісті ілінісуді айтады. Тісті берілістер машиналарда өте көп кездеседі. Мысалы, жеңіл автомашиналарда тісті дөңгелектердің саны 30…35 болса, жону станоктарында 70…80-ге дейін жетеді. Тек қана автотрактор шаруашылықтарында жылына 30 млн тісті дөңгелектер дайындалуы керек. Барлық тісті берілістерді бірнеше түрге бөлуге болады. Біріншіден, тісті дөңгелектер біліктерінің геометриялық осьтерінің орналасуына байланысты:
Екіншіден, тісті берілістер ілінісулеріне қарай екіге бөлінеді:
Үшіншіден, тістердің профильдері бойынша:
Тістердің орналсуына байланысты: А) тік тістілер; Б) қиғаш тістілер; В) шеврон тістілер; Г) дөңгелек тістілер; Д) қисық тістілер болып бөлінеді.
Тісті берілістердің пішініне қойилатын бірінші талап, оның лездік беріліс саны тұрақты болуы қажет. Екіншіден, оны дайындау технологиясы күрделі болмауы қажет. Осы екі талапқа эвольвента пішінді тиісті ілініс сәйкес келеді. Суреттегі dω1және dω2 – ілінісу кезіндегі алғашқы шеңберлер диаметрі; жанама NN түзу сызығы осы шеңберлерді сырғанаусыз домалағанда эвольвента пішіні пайда болады. Эвольвента пішінді тістерді қарапайым түзу құралдармен кесіп дайындауға болады. Осы кесу кезінде түзу сызықты пішінді кескіш құралдың (рейка) орта сызығына сәйкес келетін шеңберді немесе кескіш құрал кесу кезінде жылжитын шеңберді бөлгіш шеңбер деп, ал олардың диаметрі d1 және d2-ні бөлгіш шеңбер диаметрі дейміз, түзетілмеген тісті берілістер үшін d1=dω1 және d2 d2=dω2. ![]() мұндағы p - ілінісу қадамы; dа – тістің шығып тұратын бөлігін қамтитын шеңбердің диаметрі; df - тістің шұңқырын (ойпат) қамтитың шеңбердің диаметрі; m - ілінісу модулі негізгі параметр деп саланады. Ол ілінісу қадамына (p) тура пропорционал болады ![]() Ілінісу қадамы деп, қатар тұрған екі тістің бөлгіш шеңберімен өлшенген аттас нүктелер ара қашықтығын айтады. Ілінісудегі дөңгелектердің қадамы бір-біріне тең болуы керек. Қадам шеңбердің ұзындығымен π арқылы байланысады, соңдықтан шеңбер диаметрін есептеу өте қолайсыз. Осыған орай ілінісулердің негізгі параметрлері деп модулін санайды.
Модульдің шамасы СТСЭВ 310-76 стандарты бойынша алынады. Тісті кесудің екі әдісі бар: а) көшіріп алу әдісі және б) айналу (оралу) әдісі. Көшіріп алу әдісі ойпат профильді құралдарымен: дискілі саусақ тәрізді фрезамен орындалады. Бұл әдіс тіс кесетін станоктары жоқ жөндеу шеберханаларында қолданылады. Негізгісі – айналу әдісі. Бұл әдіс тісті берілістердің дәлдікпен және жоғары өнімділікпен кесілуін қамтамасыз етеді. Тіс кескіш реканың бастапқы профилі 20.3- суретте көрсетілген. Мұндағы h=m(2f0+c-ψ) – тістің биіктігі; hа=m(f0+х-ψ) – тістің бас жағының биіктігі; hf=m(f0-х+с) – тістің аяқ жағының биіктігі.
f0 - 1-тістің биіктік коэффициенті. Түзетілмеген дөңгелектер үшін:
с=0,25m - тісті дөңгелектердің радиалдық саңылау Эвольвентті тісті іліністің көрінісін салу. Бастапқы берілгені ретінде z-доңғалақтағы тістер саны, х-түзету коэффициенті , m-модуль Яғни бірінші доңғалақ үшін z,x,m, Сызу реті.
Тісті берлістің негізгі өлшемін анықтау. Ось аралық қашықтығын анықтаймыз: ![]() Бөлгіш диаметрлер: ![]() Осьаралық кашықтығын анықтаймыз: Қабылданған коэффициенті: ![]() ![]() ![]() Бастапқы шеңберлердің радиустары: ![]() Тексеру:
![]() Тіс ұшының радиустары: ![]() Ойыс шеңберлерінің радиустары: ![]() Тістің биіктігі: ![]() ![]() Бөлгіш шеңбер бойынша тістің қалыңдығы: ![]() Негізгі шеңберлердің радиустары: ![]() Тістің ұш нүктесіндегі профилінің бұрышы: ![]() ![]() Ұш шеңберіндегі тістің қалыңдығы: ![]() ![]() Ұш шеңберлері бойынша тіс қалыңдығының коэффициенті: ![]() Қамту коэффициенті: ![]() Тақырыпқа байланысты қойылатын сұрақтар. .ММТ пәніндегі негізгі түсініктер (машина,механизм,звено,кинематикалық жұп). 1. Тісті берлістер туралы негізгі түсініктер. 2.Планетарлы механизмдердің берліс қатынасын анықтау. 3.Дифференциал тісті берлістердің кинематикасы. 4. Күрделі тісті механизмдер. 5.Іліністер теориясы туралы негізгі түсініктер. 12.Жұдырықшалы механизмдер Жұдырықша механизмдер машина және аспап жасау өнеркәсібінде кеңінен қолданылады. Жұдырықша механизмдер машина мен аспаптың жұмыс атқаратын тетіктерінің белгілі бір заңмен қозғалуын немесе белгілі шамаға жылжып берілген уақытта тоқтап қайта қозғалуын қамтамасыз етеді. Олар іштен жанатын қозғалтқыштарда, машина автоматтарда, есептеуіш машиналарында уақыт релесінде және т.б қолданылады. Жұдырықша механизмі негізінен 3 звенодан құралады. 1 жетекші жұдырықша, 2- жұмыс атқаратын итергіш, 3- тірек. Егер 2 звено ілгермешені қозғалатын болса, күйенте деп атайды. Жазықтық жұдырықша механизмнің еркіндік дәрежесі белгіл өрнектен табылады.
яғни механизмнің жалпы еркіндік дәрежесі бірге тең: Бұл механизмдердің жұдырықша звеносы ілгерлемелі немесе айналмашы қозғалыста болады. Жұдырықша осі итергіш осімен сәйкес бір түзу бойында жатпаса центрден тыс, ал егер екеуі бір түзу бойында жатса центрлік деп атайды.Кейбір аспаптар мен есептеуіш машиналарында 4 звенолы екі еркіндік дәрежелі жұдырықша механизмдері пайдаланылады, ол конойдтар деп аталады. Конойдтар (ке43ст3к жұдырықшалар) бет пішініне қарай итергіш ілгерлемелі, және айналу қозғалысын бірдей жасауға мүмкіндік алады. Механизмнің жұмысшы звеносының қозғалысы жұдырықшаның бет пішініне, бұлацша айтқанда ең үлкен (R max) және ең кіші (R min) радиусі мен жұмыс бұрыштарына байланысты болады. Жұдырықшаның жұмыс бетін салу: Кіші радиус бойынша шеңбер сызамыз.Содан кейін көлбеу бір сызық түсіріп центрмен қосамыз. Сызықтың шеңбермен қиылысқанжерін А0 деп белгілеп шеңбердің сыртына қарай А1, А2, А3......нүктелерін өзгертпей саламызда көтерілу бұрышын көрсетеміз, осы бұрышты қақ 10-ға бөлемізде, оларды О нүктесімен қосамыз. Енді А0 А1 нүктесін өлшеп, А1 нүктесінен жоғары қарай саламыз. Ол нүктені бөлгеннен кейін ОО1 түзуі пайда болады. Сөйтіп әр он нүктені осы жағдай мен тұрғызамыз. Тұрғызылған нүктелерді ақырындап бір бірімен қоса бастаймыз. Осы табылған нүктелерден және қисық сызықтан роликтің радиусын саламыз. Жұдырықшаның толық жұмыс беті табылғаннан кейін роликтің басталған жерін және аяқталған жерін қосып, радиус арқылы қоссақ жұдырықшаның толық өз суреті шығады. Ескере кететін түсу бұрышы кезінде нүктелерді кемімелі бағытта аламыз.
Тәжірбелік және зертханалық сабақтар – студенттердің дербестігін және дағдылар мен іскерлікке ие болуын дамытуға бағытталған, оқу сабақтарының бір формасы. Тәжірбелік және зертханалық сабақтар, пәннің қиын сұрақтарын терең оқып үйренуге жағдай жасауы және студенттердің өздік жұмыстарына қортынды жасаудың негізгі формасы ретінде қызмет етуі керек. Осы сабақтарда студентер мәлелелерді сауатты баядауға оқып үйренеді және кәсіптік жете білуін дамытуға жағдай жасайтын жағдайларды қарастырады, өз ойларын мен пікірлерін еркін айтады. Осының бәрі қазіргі маманға қажетті, дағдылар мен іскерлікке ие болуына көмектеседі.
№1. Жазық механизмдердің классын анықтау. Механизмдердің құрлымдық формуласы. Есепті шығаруға арналған әдістемелік нұсқау. Жазық механизмдердің классын анықтау есебі келесідей тәртіп бойынша жүзеге асырлады: а) Механизм сұлбасы сызылады және Чебышев формуласы бойынша механи змның қозғалыс дәрежесі анықталад в) І класстан және тіректен тұратын жетекші звено таңдалып алынады. г) Механизм звеноларын Асур топтарына жіктейміз. д) Механизмның құрлымдық формуласы анықталып және оның классы анықталады.
|