Реферат: Об одном кулисно-рычажном механизме - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Об одном кулисно-рычажном механизме

Банк рефератов / Технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 912 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!

Узнайте стоимость написания уникальной работы





Об одном кулисно-рычажном механизме

Смоляков Андрей Анатольевич, старший научный сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ .

Уповалов Вячеслав Владимирович, научный сотрудник РФЯЦ-ВНИИЭФ .

Предлагается к рассмотрению кулисно-рычажный механизм, в котором осуществляется преобразование вращательного движения кулачка в качание кулисы. Механизм может быть реализован двумя способами, как показано на рис. 1 и 2. Устройство состоит из кулачка, вращающегося вокруг постоянной оси, и кулисы с двумя направляющими. Кулиса, с жестко заделанными направляющими, качается вдоль своей оси качания, перпендикулярной оси вращения кулачка. В каждый момент времени кулачок касается обеих направляющих (каждой в одной точке) за счет выбора формы кулачка (в первом варианте) или направляющих (во втором варианте). В первом варианте (см. рис. 1) направляющие имеют форму цилиндров, а во втором варианте (см. рис. 2) кулачок выполнен в форме цилиндра.


Рис. 1.

Для нахождения функции, описывающей форму кулачка для первого варианта, необходимо решить дифференциальное уравнение (1.1).

        (1.1)

при, где

- максимальный угол отклонения кулисного механизма с направляющими вокруг оси качания кулисы;

l - расстояние между осями направляющих кулисного механизма;

r - радиус направляющей:

H - радиус качания кулисы (перпендикуляр от центра оси качания кулисы к отрезку, соединяющему центры направляющих);

L - радиус вращения кулачка (между центром кулачка и центром оси вращения кулачка).

Оси x и y лежат в плоскости определяющей кулачка и направлены соответственно вдоль максимального и минимального диаметров.

Уравнение (1.1) имеет вид дифференциального уравнения Клеро. Как известно, дифференциальное уравнение Клеро /1/ имеет особый интеграл (в параметрической форме)  и, причем. Правая часть дифференциального уравнения (1.1) - это. После подстановки имеем параметрическое решение уравнения (1.1) в виде:

Для нахождения функции, описывающей форму направляющих для второго варианта (рис. 2), необходимо решить систему из 3-х уравнений (2.1), (2.2) и (2.3), приведенных ниже. Уравнение (2.1) определяет, что каждая точка направляющей лежит на окружности - кулачке. Дифференциальное уравнение (2.2) определяет, что в точках соприкосновения кулачка и направляющих совпадают производные, т.е. происходит касание. Уравнение (2.3) (следует из) определяет, что конструкция жестко связана.

(2.1)
(2.2)
(2.3)


Рис. 2.

при очевидных граничных условиях

и , где

 - максимальный угол отклонения кулисного механизма с направляющими вокруг оси качания кулисы;

 - угол отклонения кулисного механизма с направляющими вокруг оси качания кулисы;

 - угол поворота кулачка вокруг оси собственного вращения при отклонении кулисы на угол;

l - расстояние между осями направляющих кулисного механизма;

R - радиус кулачка;

H - радиус качания кулисы (перпендикуляр от центра оси качания кулисы к отрезку, соединяющему центры направляющих);

L - радиус вращения кулачка (между центром кулачка и центром оси вращения кулачка).

Ось x направлена вдоль центральной оси направляющей, ось y - перпендикулярно к оси x. Начало координат - середина направляющей, самое ?узкое¦ место. Координата y определяет радиус сечения направляющей в точке с координатой x. Продифференцируем (2.1) по x:

        (2.4)
из (2.2), подставим в (2.4)

, отсюда следует

, и имеем

(2.5)
из (2.3) следует, что   или   , - подставляем в (2.5)

, что дает

(2.6)


Подставим из (2.3) выражение для  в (2.6)

или, откуда имеем

(2.7)


Подставив (2.7) в (2.2), получим  или

или

(2.8)
Подставив из (2.8) выражение для в (2.7), получим

(2.9)
Подставим (2.8) и (2.9) в (2.1), получим выражение:

,

в котором приведем к общему знаменателю выражения в скобках

и затем сократим выражения в скобках,

что приведет к окончательному виду дифференциального уравнения, определяющего форму направляющих

(2.10)
Если обозначить  и  , то уравнение (2.10) можно переписать как

(2.11)


Уравнение (2.11) преобразуем так, чтобы получить дифференциальное уравнение Лагранжа /1/.

(2.12)
Как известно, дифференциальное уравнение Лагранжа

приводится к уравнению в виде ;

переписав последнее относительно  в виде (2.13)
и получаем линейное дифференциальное уравнение относительно.

Для уравнения (2.12) можно записать соотношения

,    ,  ,     .

Обозначим и запишем уравнение (2.13) как линейное дифференциальное уравнение относительно.

(2.14)
Обозначим  и перепишем уравнение (2.14) как линейное дифференциальное уравнение первого порядка,

или, после упрощения
(2.15)
Как известно, линейное дифференциальное уравнение первого порядка

при интегральном множителе имеет общее решение.

Для уравнения (2.15) можно записать

 ,   .

Из /2/ имеем:

,

отсюда.

Общее решение можно теперь записать как.

Если рассматривать z как параметр, то подставив значение для x в уравнение (2.12), можно получить параметрическое решение уравнений (2.1), (2.2) и (2.3) в виде

,

. (2.16)
Чтобы определить неизвестную константу C, необходимо удовлетворить граничные условия. Очевидно, что условие

выполняется тождественно. Уравнение (2.16) для условия

примет вид:

,

откуда.

Окончательно имеем параметрическое задание в виде, причем

,

, где    и  .

Оба варианта определения геометрических форм деталей предложенной конструкции кулисно-рычажного механизма были предварительно промоделированы в программе трехмерного проектирования AutoCAD версии 12. Изготовленные пробные экземпляры показали ожидаемый результат.

Данная конструкция обладает способностью сохранять форму передачи движения при любом изменении положения самой конструкции за счет постоянного касания кулачка с каждой направляющей в одной точке. При этом не требуется использования дополнительных деталей, например подшипников, что позволяет без проблем изготовить подобные кулисно-рычажные механизмы малых размеров. Это дало возможность использования описанного механизма, в частности, в серийном производстве датчиков для медицинских приборов, осуществляющих сканирование внутренних органов человека, на Арзамасском приборостроительном заводе. Возможно применение и в других областях приборостроения и промышленности.

Первый вариант более труден для изготовления (т.к. форма кулачка является сложной геометрической фигурой, для изготовления которой необходима специальная оснастка), поэтому наибольший практический интерес представляет второй вариант реализации (и поэтому изложенный более подробно), где направляющие являются фигурами вращения и могут быть легко изготовлены на станке с ЧПУ. Следует отметить, что для второго варианта необходимо просчитать в диапазоне (можно с небольшим запасом), т.к. только в этом интервале происходит касание.

На описанное устройство получено решение о выдаче патента Всероссийским Научно-исследовательским институтом Государственной Патентной Экспертизы (ВНИИГПЭ).

 

Литература:

1. Корн Г. К. и Корн Т. К., Справочник по математике (для научных работников и инженеров),стр. 269, М.: ?Наука¦, 1974.

2. Бронштейн И. Н. и Семендяев К. А., Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов, стр. 93, М.: ?Наука¦, 1986.


1Авиация и космонавтика
2Архитектура и строительство
3Астрономия
 
4Безопасность жизнедеятельности
5Биология
 
6Военная кафедра, гражданская оборона
 
7География, экономическая география
8Геология и геодезия
9Государственное регулирование и налоги
 
10Естествознание
 
11Журналистика
 
12Законодательство и право
13Адвокатура
14Административное право
15Арбитражное процессуальное право
16Банковское право
17Государство и право
18Гражданское право и процесс
19Жилищное право
20Законодательство зарубежных стран
21Земельное право
22Конституционное право
23Конституционное право зарубежных стран
24Международное право
25Муниципальное право
26Налоговое право
27Римское право
28Семейное право
29Таможенное право
30Трудовое право
31Уголовное право и процесс
32Финансовое право
33Хозяйственное право
34Экологическое право
35Юриспруденция
36Иностранные языки
37Информатика, информационные технологии
38Базы данных
39Компьютерные сети
40Программирование
41Искусство и культура
42Краеведение
43Культурология
44Музыка
45История
46Биографии
47Историческая личность
 
48Литература
 
49Маркетинг и реклама
50Математика
51Медицина и здоровье
52Менеджмент
53Антикризисное управление
54Делопроизводство и документооборот
55Логистика
 
56Педагогика
57Политология
58Правоохранительные органы
59Криминалистика и криминология
60Прочее
61Психология
62Юридическая психология
 
63Радиоэлектроника
64Религия
 
65Сельское хозяйство и землепользование
66Социология
67Страхование
 
68Технологии
69Материаловедение
70Машиностроение
71Металлургия
72Транспорт
73Туризм
 
74Физика
75Физкультура и спорт
76Философия
 
77Химия
 
78Экология, охрана природы
79Экономика и финансы
80Анализ хозяйственной деятельности
81Банковское дело и кредитование
82Биржевое дело
83Бухгалтерский учет и аудит
84История экономических учений
85Международные отношения
86Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
87Финансы
88Ценные бумаги и фондовый рынок
89Экономика предприятия
90Экономико-математическое моделирование
91Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Нищий одинокий еврей, проживающий в коммунальной квартире со слепой матерью, в своих ежедневных молитвах просит Господа улучшить его жизнь.
Наконец Бог решает удовлетворить его молитвы, исполнив только одно-единственное желание. Тот говорит:
- Спасибо тебе, Господи! Моё единственное желание: чтобы моя мама увидела, как моя жена вешает на шею моей дочери двадцатимиллионное ожерелье в моём шестисотом "Мерседесе", припаркованном около бассейна рядом с моим особняком в Беверли-Хиллз!
Бог:
- Ни фига себе! Мне ещё многому надо поучиться у этих евреев!
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru