Кулачковый механизм: схема, применение, эксцентриситет

МАТЕРИАЛЫ,ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЗМА ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЯ

Распределительные валы изготовляют из легированных сталей 15Х, 15НМ и 12ХНЗА, или из углеродистых сталей 40 и 45, или из чугуна. Кулачки и шейки стальных распределительнных валов подвергаются цементации с последующей закалкой или поверхностной закалке, а чугунных — отбеливанию.

Для распределительных шестерен применяют сталь 20 и 45 или серый чугун. Для уменьшения шума при работе зубья шестерни делают косыми, а шестерню изготовляют из текстолита (при стальной ступице).

Толкатели изготовляют из легированных сталей 15Х, 20Х 12ХНЗА и 18ХНЗА, из стали 45 с последующей поверхностной закалкой. В некоторых двигателях толкатели делают из отбеливающихся чугунов. Твердость рабочих торцов толкателя не должна быть ниже HRC 54—56.

Выпускные клапаны в карбюраторных двигателях изготовляют из сталей ЭСХ8, Х9С2, Х10СМ, Х12Н7С, ЭН107 и ЭЯ2. С целью экономии жаропрочные материалы в ряде двигателей применяют только для головок клапанов, а стержни делают из сталей 40Х или 40ХН, затем эти детали сваривают. Для повышения коррозионной стойкости выпускных клапанов и уменьшения износа рабочей поверхности на нее и на головку клапана со стороны цилиндра наплавляют слой твердого сплава ВЗК (на кобальтовой основе), сормайта (на железной основе) или стеллита (60% Niи 15% Сг) толщиной 1,5—2,5 мм.

Для впускных клапанов применяют хромистую и хромони-келевую сталь 40Х, 40ХН, 50ХН, 37С и 40ХНМА.

Седла клапанов изготовляют из серых перлитовых чугунов СЧ 24—48, стали 45. В некоторых случаях седла клапанов отливают из отбеливающихся чугунов, при этом седла хорошо противостоят ударной нагрузке и химическому воздействию газов. Кроме того, обработка точно отливаемых колец для седел сводится только к шлифованию, без обтачивания и притирки.

Направляющие втулки изготовляют из чугуна или из алюминиевой бронзы.

Для пружин применяют специальную пружинную проволоку диаметром 3—5 мм из сталей СОГ, 65Г, 50ХФХ и П1.

Детали крепления тарелки, пружины и стержня клапана (сухари, чеки) изготовляют из сталей 40, 45, 12НЗА и чугуна СП-4Ф и др.

Коромысла штампуют из углеродистых сталей 20 и 30. Применяют также легированные стали 20ХНЗА, 12ХЗА, ЭИ274 и др. Ударной части коромысла с помощью термической обработки придается высокая твердость.

Источник

Назначение и область использования

Кулачковый механизм воплощает вращение в линейное перемещение небольшой амплитуды. В работе это короткое линейное движение применяется для выполнения следующих операций:

• сцепление или расцепление частей механизма;
• закрытие либо открытие клапана;
• возвратно- поступательно движение какого-нибудь исполнительного органа изделия;
• повторение исполнительным органом наперед заданной в формы поверхности кулачка сложной пространственной пути.

Данные операции находят использование в следующих устройствах и системах:

• управление клапанами двигателей внутреннего сгорания;
• топливные и масляные насосы;
• приводы гидравлических и пневматических тормозных систем;
• распределитель зажигания в устаревшем карбюраторном двигателе;
• привод изменения передач в трансмиссиях байков и прочего двухтактного транспорта;
• швейные машины;
• музыкальные механизмы: механический орган, шарманка, шкатулка и т. п.;
• транспортно- технологичные машины;
• таймеры с механическим приводом;
• сельскохозяйственные механизмы, комбайны, осуществляющие уборку и сортировку корнеплодов или злаков;

Более того, очень широкая сфера применения кулачковых пар лежит там, где требуется не потушить, а, наоборот, создать вибрацию. Они находят использование в вибромашинах, служащих для уплотнения грунта или полов из бетона в строительстве. Горная техника, применяемая при добыче рудных материалов, также создает сортировку тонких фракций на вибростолах, приводимых в движение кулачковыми парами.

Еще одна значимая область использования – точные приборы для измерений и средства механической и электромеханической автоматизации. Контактный прибор для определения величины давления и остальные прецизионные приборы широко применяют кулачковые пары для передачи вращения стрелки на шток, замыкающий контактные группы.

Применяются кулачковые устройства в малых и средних металлообрабатывающих станках для переключения передач, периодического перемещения рабочих органов.

В производственных технологических установках в химической, пищевой и фармацевтической промышленности устройства применяются для дозированной подачи сыпучего сырья к месту последующей переработки.

Не обращая внимания на быстрое совершенствование электронных средств управления, старая проверенная кулачковая пара смело держит собственные позиции там, где требуется неоднократно повторить однообразные движения очень точно.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Принцип работы переключателя

Как говорилось выше, кулачковый переключатель работает благодаря переключению при помощи рукоятки на определенную группу контактов прибора. Так, во время одного оборота ручки происходит вращение внутреннего привода вокруг оси.

В результате он приводит в действие несколько кулачков. Далее происходит воздействие и последующее замыкание некоторой группы контактов, которая отвечает выбранному положению переключателя.

Подробнее принцип работы и замыкания контактов описаны для каждого переключателя отдельно и данная информация содержится на его схеме подключения. Далее, когда переключатель занимает предполагаемое положение, вступает в работу механизм фиксации.

Только после этого начинается работа самого электрического устройства. Аналогичным образом можно вернуть переключатель в первоначальное положение. На рынке представлены модели с автоматическим поворотом ручки или механическим.

Особенности конструкции

Основной принцип устройства выходит из самого названия. Так, вся работа происходит благодаря наличию так называемых «кулачков», которые воздействуют на толкатель.

Если же углубиться в саму конструкцию, то можно увидеть, что переключатель состоит из целой группы элементов коммутации.

Воздействуя определенным образом на каждую из них, происходит изменение работы и выбор схемы включения. Для каждого из подтипов переключателей кулачкового характера работы используется своя программа коммутации.

Она определяет начальное и последующие положения кулачков и основных контактов. Вся конструкция и проводники находятся в пластмассовой оболочке. Материал, из которого ее производят – меламин.

Оболочка такого типа защищает начинку от влияния электрической дуги и токов вихревого типа. Благодаря механическому соединению кулачков между собой имеется возможность одновременного выключения нескольких контактов.

Что касается материалов, из которых делают проводники, то в большинстве переключателей это серебро. Данное сырье преобладает над медью по большинству необходимых параметров.

Для качественного переключения также необходима фиксация кулачков в заданном положении. Надежность этого гарантируют фиксирующие механизмы привода. Для самой ручки переключателя существует несколько граничных положений.

Для четкости переключения между ними в конструкции используют ограничитель движения. Сам привод имеет вид прута квадратного поперечного сечения.

Сборка эксцентрикового механизма – Слесарно-механосборочные работы

Категория:

Слесарно-механосборочные работы

Эксцентриковый механизм служит для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Его применяют в станках, штамповочных прессах, в золотниковом и клапанном распределении машин-двигателей. Эксцентриковый механизм представляет собой разновидность кривошипно-ша-тунного механизма с небольшим радиусом кривошипа.

Эксцентриковый механизм показан на рис. 1. Разъемный эксцентриковый механизм (рис. 1) имеет круглый диск (эксцентрик), сидящий на шпонке и на валу. Оси вала и диска не должны совпадать. Расстояние между осями (эксцентриситет) является радиусом кривошипа. Диск охватывается разъемным хомутом, скрепляемым болтами. С хомутом соединяется шатун (и тяга 6), вилка которого через палец шарнирно соединяется с ползуном, получающим возвратно-поступательное движение (например, с ползуном пресса или с золотником распределения).

Эксцентриковый механизм может быть с двумя эксцентриками (рис. 1,б). Внутренний эксцентрик сидит на валу и охватывается внешним эксцентриком. Последний можно поворачивать и закреплять в различных положениях, что приводит к изменению эксцентриситета, а следовательно, и изменению длины хода ползуна. Применяется эксцентриковый механизм в золотниковых парораспределителях и регуляторах нефтяных двигателей. Эксцентрики изготовляются из чугуна или из углеродистой стали. Внутреннюю поверхность хомута заливают баббитом.

Рис. 1. Эксцентрики: а — с разъемным хомутом, б — с механизмом для регулировки эксцентриситета

Сборку и регулирование эксцентрикового механизма обычно начинают с посадки эксцентрика на вал. Эксцентрик закрепляют на валу шпонкой. Собранный вал устанавливают в подшипники, после этого на эксцентрик надевают хомут и скрепляют болтами. Предварительно нижнюю половину хомута соединяют с шатуном.

Регулируют зазор между эксцентриком и хомутом прокладками, устанавливаемыми между плоскостями разъема хомута. По мере износа рабочей поверхности хомута во время работы эксцентрика эти прокладки постепенно удаляют.

После сборки и регулирования эксцентрика соединяют вилки шатуна с ползуном. Шатун регулируют только по длине стяжной гайкой. Это регулирование необходимо для установки конечных положений хода ползуна.

Из контрольных операций при сборке эксцентриков наиболее важной является проверка перпендикулярности оси вала эксцентрика направляющим ползуна. Если будут перекосы, то это приведет к увеличенному износу направляющих ползуна и рабочих поверхностей эксцентрика хомута

Как подключить

Приведем пример реализации схемы управления освещением с двух мест, используя для этого переключатели Легранд (Legrand). Этот производитель выпускает надежные бытовые модели серии Cariva и Valena, цена которых ненамного отличается от стоимости обычных выключателей.

Прежде чем купить переключатели, обратите внимание на различные исполнения, они могут быть как для скрытой, так и открытой проводки, а также с подсветкой и индикацией положения на коробке (корпусе). Напоминаем, что все работы, связанные с подключением электрооборудования необходимо выполнять только при полном обесточивании электрических цепей

Поэтому прежде, чем приступать к действиям, убедитесь в том, что электричество выключено, желательно для этого использовать специальный прибор (пробник)

Напоминаем, что все работы, связанные с подключением электрооборудования необходимо выполнять только при полном обесточивании электрических цепей. Поэтому прежде, чем приступать к действиям, убедитесь в том, что электричество выключено, желательно для этого использовать специальный прибор (пробник).

Схематическая реализация поставленной задачи показана на рисунке ниже.

Схематическое изображение установки двойного управления освещением

Синим цветом обозначен нулевой провод, красным – фаза. Заметим, что все коммутации должны выполняться именно с фазой.

Как подключается одноклавишный коммутатор, видно на нижнем рисунке.

Схема монтажа двух одноклавишных переключателей Legrand

Подключение коммутаторов для управления с трех мест выглядит следующим образом.

Подключение для управления освещением из трех разных мест

Как видите, одноклавишный или двухклавишный выключатель на два направления подключить не сложно, при этом он поможет сделать управление освещением в вашей квартире более комфортным.

Обзор основных видов механизмов – Кулачковые механизмы

Article Index
Обзор основных видов механизмов
Кулачковые механизмы
Фрикционные механизмы
Зубчатые механизмы
Формы зуба передач
Механизмы с гибкими звеньями
Клиновые и винтовые механизмы
Механизмы с гидравлическими и пневманическими устройствами
All Pages

Page 2 of 8

Кулачковые механизмы

Широкое распространение в технике получили кулачковые механизмы. Простейший кулачковый механизм – трехзвенный, состоящий из кулачка, тол­кателя и стойки. Входным звеном чаще всего бывает кулачок. Кулачковые механизмы бывают как плоскими, так и пространственными.

Плоские кулачковые механизмы для удобства рассмотрения разобьем на ме­ханизмы в зависимости от движения выходного звена на два вида:

1.Кулачковый механизм с поступательно движущимся толкателем(ползуном).

2. Кулачковый механизм с поворачивающимся толкателем (коромыслом).

Пример первого кулачкового механизма показан на Рис.2.1. Кулачок 1, вращаясь с заданной угловой скоростью, действует на ролик 3 и заставляет толкатель 2 в виде ползуна дви­гаться в направляющих возвратно-поступательно.

На Рис.2.2 приведена схема
кулачкового механизма с поворачивающим­ся толкателем (коромыслом). Кулачок 1, вращаясь с заданной угловой скоростью ω₁, действует на толкатель 2 и заставляет последний вращаться вокруг оси вращения А.

Рис.2.1 Механизм с поступательно- движущимся толкателем	Рис.2.2 Кулачковый механизм с поворачивающимся толкателем

Кулачковые механизмы имеют разновидности в зависимости от геометрических форм элемента выходного (ведомого) звена и взаимного расположения толкателя и кулачка. Например, кулачковый механизм, показанный на Рис.2.1 может иметь разные виды ведомых звеньев (Рис.2.3).

Рис.2.3 Виды ведомых звеньев, применяемые для кулачковых механизмов с поступательно движущимся выходным звеном:

а) толкатель с ост­рием; б) с плоскостью; в) толкатель с роликом;

г) толкатель со сфериче­ским наконечником.

Кулачковые механизмы с поступательно движущимся ведомым звеном можно раз­делить на:

а) кулачковые механизмы с центральным толкателем, у которых направление движения толкателя совпадает с осью вращения кулачка (Рис.2.4);

б) кулачковые механизмы со смещенным толкателем (дезаксиальные), если ось толкателя отстоит на расстояние е – дезаксиал от оси вращения ку­лачка (Рис.2.5).

Рис.2.4 Кулачковый механизм с центральным толкателем	Рис.2.5 Кулачковый механизм со смещенным толкателем

При работе кулачковых механизмов необходимо, чтобы было постоянное соприкосновение ведущего и ведомого звеньев. Это может быть обеспечено либо силовым замыканием, чаще всего с помощью пружин (Рис.2.6), либо геометрически, если выполнить профиль кулачка 1 в форме паза, боковые поверхности которого воздействуют на ролик 3 толкателя 2.

Рис.2.6 Кулачковый механизм с силовым замыканием	Рис.2.7 Кулачковый механизм с геометрическим замыканием

Пазовый кулачок обеспечивает геометрическое замыкание высшей пары кулачкового механизма (Рис.2.7).

Все рассмотренные выше кулачковые механизмы плоские. Часто встреча­ются пространственные кулачковые механизмы, которые весьма разнообразны по конструктивному оформлению. Наиболее распространенными пространст­венными кулачковыми механизмами являются механизмы барабанного типа (Рис.2.8). Цилиндрический кулачок 1 с профильным пазом, обеспечивающим кинематическое замыкание высшей пары, вращается с постоянной угловой скоростью и через ролик 3 сообщает качательное движение толкателю 2, закон изменения которого зависит от очертания паза.

Рис.2.8 Пространственный кулачковый механизм барабанного типа

<< Prev – Next >>

Принципы крепления

Основной параметр, который необходимо принимать во внимание при креплении грузов при помощи стяжного ремня с храповиком, – сила натяжения. Нагрузка, с которой можно натягивать храповик, имеет предел. Ленту порвать не получится, но согнуть усики запорного механизма легко, особенно когда качество стали, из которой изготовлена деталь, низкая

Ленту порвать не получится, но согнуть усики запорного механизма легко, особенно когда качество стали, из которой изготовлена деталь, низкая

Это основная проблема, с которой пользователи сталкиваются при эксплуатации стяжки

Ленту порвать не получится, но согнуть усики запорного механизма легко, особенно когда качество стали, из которой изготовлена деталь, низкая. Это основная проблема, с которой пользователи сталкиваются при эксплуатации стяжки.

Водители часто ломают стяжные устройства, используя в качестве усилителя рычага монтажную лопатку от автомобиля. Из-за этого нагрузка на усики запорного устройства резко превышает допустимую, они гнутся или сразу ломаются, если материал, из которого они изготовлены, каленый.

Чтобы предотвратить порчу стяжного механизма, не следует максимально затягивать стяжку в момент погрузки. Можно затянуть ее руками, насколько хватит сил, проехать пару километров, чтобы груз встал на свое место, и подтянуть ещё. Такой способ применяют профессионалы, которые привыкли бережно относиться к своим вещам.

Видео инструкция по работе со стяжками, имеющими храповики:

2.3. Червячные передачи

Червячная передача применяется для передачи вращения от одного вала к
другому, когда оси валов перекрещиваются. Угол перекрещивания в большинстве
случаев равен 90º. Наиболее распространенная червячная передача (рис. 2.10)
состоит из так называемого архимедова червяка, т.е. винта, имеющего
трапецеидальную резьбу с углом профиля в осевом сечении, равным двойному углу
зацепления (2α = 40°), и
червячного колеса.

Рис.
2.10. Червячная передача

Геометрия червячных передач.
В червячной передаче, так же как и в зубчатой, различают диаметры начальных и
делительных цилиндров (рис. 2.11):
d_w1,
d_w2– начальные диаметры червяка и
колеса; d_1,d₂
– делительные диаметры червяка и колеса. В передачах без смещения
d_w1
= d₁,
d_w2 =
d₂.
Точка касания начальных цилиндров является полюсом зацепления.

Червяки различают по
следующим признакам: по форме поверхности, на которой образуется резьба, –
цилиндрические (рис. 2.12, а) и глобоидные (рис. 2.12, б); по форме
профиля резьбы – архимедовы и эвольвентные цилиндрические червяки.

Архимедов червяк имеет трапецеидальный
профиль резьбы в осевом сечении, в торцевом сечении витки резьбы очерчены
архимедовой спиралью.

   

Эвольвентный
червяк представляет собой косозубое зубчатое колесо с малым числом зубьев и
большим углом их наклона. Профиль витка в торцевом сечении очерчен эвольвентой.

Наибольшее применение в
машиностроении находят архимедовы червяки, так как технология их производства
проста и наиболее отработана. Архимедовы червяки обычно не шлифуют. Их
используют, когда требуемая твердость материала червяка не превышает 350 НВ. При
твердости 45 НRC и малой шероховатости рабочих
поверхностей витков червяки делают эвольвентными, так как после термообработки
шлифование их рабочих поверхностей по сравнению с архимедовыми червяками проще.

Профиль зубьев червячных колес в передачах эвольвентный. Поэтому зацепление в
червячной передаче представляет собой эвольвентное зацепление зубчатого колеса с
зубчатой рейкой. Угол наклона линии зуба червячного колеса β равен углу

подъема γ линии витка червяка. Минимальное число зубьев колеса из условия
отсутствия подрезания

z₂
=
24. Число витков (заходов) червяка определяется количеством ниток нарезки,
отстоящих друг от друга на расстояние, называемое шагом, и начинающихся на
торцах нарезной части червяка. Направление витков может быть
правым или левым. Чаще применяется правая нарезка с числом заходов

z₁
=
1…4. Рекомендуют

z₁
= 4 при передаточном отношении

u
= 8…15;

z₁
= 2 при

u
= 15…30;

z₁
= 1 при

u
> 30.

Основные технические характеристики ТЭ:

Наименование параметра	Величина
Толкатель ТЭ-16	Толкатель ТЭ-25	Толкатель ТЭ-30	Толкатель ТЭ-50	Толкатель ТЭ-80	Толкатель ТЭ-200
Среднее усилие подъема, Н	160	250	300	500	800	2000
Развиваемое усилие подъема, Н	200	300	350	600	900	2200
Ход штока, мм	35	35	35	60	60	60
Номинальная мощность двигателя, кВт	0,06	0,06	0,06	0,39	0,39	0,55
Номинальное напряжение питающей сети, В	380	380	380	380	380	380
Частота тока питающей сети, Гц	50	50	50	50	50	50
Число оборотов двигателя (синхронное), об/мин	2800	2800	2800	2800	2800	2800
Масса рабочей жидкости, кг, не более	1,35	1,35	1,35	2,1	1,6	1,8
Масса толкателя, кг, не более	12,8	12,8	12,8	12,8	15,5	18

Примечание:

• в таблице приведены параметры толкателей в холодном состоянии;
• у толкателей в нагретом состоянии допускается увеличение времени подъема штока не более чем на 25%, времени обратного хода штока не более, чем на 15%;
• в зависимости от колебания напряжения в пределах от 0,85 до 1,1 от номинального, частоты (50 или 60Гц) питающей сети, допускается изменение времени подъема и опускания штока в пределах ±15% от величины, указанной в таблице.

Основные узлы и детали:

• 1 — асинхронный двигатель;
• 2 — корпус с цилиндром;
• 3 — рабочий поршень;
• 4 —  шток;
• 5 — подшипниковый щит, в который запрессован рабочий вал;
• 6  — рабочее колесо; 
• 7 —  контровочная гайка;
• 8 — заливное отверстие.

Принцип действия:

Гидравлический толкатель состоит из электродвигателя, поршня, штока, центробежного колеса. Уплотнительное кольцо не допускает утечки тормозной жидкости. В гидротолкателе применяется электродвигатель АДГМ. При работе электродвигателя рабочее колесо, вращаясь, создает избыточное давление рабочей жидкости, которая нагнетается под поршень и поднимает его со штоком до крайнего верхнего положения. Поршень остается в крайнем верхнем положении до тех пор, пока работает электродвигатель. При выключении двигателя рабочее колесо останавливается, и поршень со штоком под действием внешней нагрузки и собственного веса опускается вниз.

ВНИМАНИЕ! Заправку рабочей жидкости производить после установки толкателя на тормозной механизм, в вертикальном положении  ± 15°. Размеры всех гидротолкателей унифицированы и взаимозаменяемы с размерами гидротолкателей других заводов производителей

Размеры всех гидротолкателей унифицированы и взаимозаменяемы с размерами гидротолкателей других заводов производителей

Размеры всех гидротолкателей унифицированы и взаимозаменяемы с размерами гидротолкателей других заводов производителей.

Габаритные и установочные размеры толкателей электрогидравлических ТЭ-16, ТЭ-25, ТЭ-30:

Габаритные и установочные размеры толкателей электрогидравлических ТЭ-50, ТЭ-80, ТЭ-200:

Тип толкателя	Величина, мм
B	A	f	d	c	a	D
Гидротолкатель ТЭ50	435	465	65	16	18	60	230
Гидротолкатель ТЭ80	435	465	65	16	18	60	230
Гидротолкатель ТЭ200	565	610	60	20	40	90	260

 

Не допускается применение гидротолкателя во взрывоопасной среде, а также в атмосфере, разрушающей металл и резину.

Для применения в подземных выработках рудников и шахт, в том числе опасных по газу и пыли, выпускаются электрогидравлические толкатели «ТЭ» взрывобезопасного исполнения РВ ЕхвI.

Взрывозащищенные толкатели предназначены для работы в сети переменного тока напряжением 660/380 В (по заказу 660/1140 В); Y/D; I Y ном = 0,27A/I ном = 0,4A, частотой 50 Гц, в повторно-кратковременном режиме при ПВ 60% и менее, с частотой включений до 720 вкл/час, при этом номинальные значения климатических факторов внешней среды должны соответствовать видам климатического исполнения У категории 2.

Основные параметры кулачкового механизма

Наиболее важными параметрами устройства, определяющими его рабочие качества, служат:

• наибольший ход толкателя (ход плеча коромысла);
• наибольшая скорость поступательного перемещения;
• траектория исполнительного органа.

Кроме того, в расчете участвуют и такие характеристики, как:

• скорость вращения приводного вала;
• заданное усилие на исполнительном органе;
• период работы, у большинства схем принимается равным полному обороту вала (2π);
• фазовыми углами Θ

Фазовые углы различаются на следующие:

• фаза удаления Θу – угол, при повороте вала на который происходит максимальное перемещение толкателя между его крайними положениями;
• фаза верхнего стояния Θв.в- угол максимального удаления толкателя от оси кулачка;
• фаза сближения Θс соответствует перемещению толкателя из дальнего в ближнее положение, противоположна по смыслу фазе удаления, но не обязательно равна ей по величине;
• фаза нижнего стояния Θ н.в — соответствует минимальному удалению и по смыслу противоположна Θ в.в.

Если сложить все фазовые углы, должна получиться полная окружность

Θ = Θу + Θв.в + Θс + Θн.в =2π.

Рабочий ход складывается из первых трех фаз:

Θр.х= Θy+ Θв.в+ Θс.

Холостой ход образуется из фазы нижнего стояния:

Θх.х= Θн.в.

Каждой фазе работы ставится в соответствие один из профильных углов Σ: Σу; Σв.в; Σс; Σн.в.

Обычно фазовый и профильный угол для каждого состояния не равны между собой

Θ ≠ Σ.

Расчет кинематики кулачкового устройства базируется на линейных и угловых размерах его компонентов. Соотношение между ними называют законом выходного звена кинематической схемы.

Его выражают как функцию от текущего угла поворота вала, он учитывает все свойства структуры системы и ее проектных характеристик:

S =f(Θ), где Θ – угол поворота ведущего вала.

Закон выходного звена можно получить двумя методами:

• расчетно-аналитическим;
• графоаналитическим.

Расчетно-аналитический способ существенно более точен, но требует сложных расчетов. Его используют как основной при проектировании ответственных механизмов.

Графоаналитический способ вычисления закона проще в исполнении и значительно более нагляден. Его используют для простых устройств и как способ предварительной оценки пред проведением расчетно- аналитических вычислений.

С развитием средств вычислительной техники и программного обеспечения сложности расчетно- аналитического метода отошли в прошлое. Средства трехмерного параметрического моделирования и кинематической симуляции, предлагаемые всеми ведущими производителями программных продуктов семейства CAD- CAE, позволяют одновременно проводить графическое моделирование и аналитические расчеты, существенно облегчая работу конструктора.

Классический графоаналитический способ реализуется:

• построением кинематических диаграмм;
• формированием кинематических планов с применением заменяющего механизма.

Чертеж его представляет собой упрощенную модель, содержащую лишь низшие пары. Их отличительное свойство заключается в том, что они обладают в фиксированных положениях ведущего звена теми же значениями координат, скорости и ускорения, как и у моделируемых ими компонентов высшей пары.

Во время построения упрощенной модели следует следить за тем, чтобы сохранялись законы движения ведущего и ведомого элементов кулачкового устройства, а также относительное положение их осей.

Пара высшего порядка моделируется связанной двойкой низших пар. Вследствие этого в схеме возникает фиктивное третье звено, а вместо схемы кулачковых механизмов подставляют эквивалентную схему рычажной системы.

Обычно функция движения выходного звена имеет вид второй производной расстояния по углу положения вала либо по времени. Тогда она имеет физический смысл ускорения, и для графического моделирования применяют способ построения кинематических диаграмм.

Лучшие модели садовых секаторов

Fiskars 1000574

Модель обводного секатора оснащена силовым приводом, который помогает и облегчает работу на садовом участке. Инструмент предназначен для максимального размера среза не более 26 мм. Лезвия модели изготовлены из закаленной стали и сверху покрыты тефлоновым покрытием, уменьшающим трение лезвий при работе. Конструкция инструмента позволяет при необходимости производить замену лезвий.

Преимущества:

• чисто и легко делает срез;
• идеально подходит для женщин;
• имеется возможность регулировки расстояния между ручками;
• имеет защелку, предохраняющую от случайного раскрытия инструмента;
• в комплект входит специальный пластиковый чехол для хранения инструмента.

Недостатком считается относительно высокая стоимость инструмента. Купить модель можно в пределах 2500 рублей.

Palisad 60536

Обводной секатор китайской фирмы предназначен для срезки ветвей толщиной не более 15 мм. Лезвия модели изготовлены из стали и имеют тефлоновое покрытие. Рукоятки инструмента покрыты двухкомпонентным пластиком. В конструкции секатора присутствует пружина ленточного типа, отвечающая за возврат инструмента в исходное состояние. На корпусе имеется кнопка фиксатора, предупреждающая внезапное раскрытие лезвий секатора.

Преимущества:

• ручки инструмента выполнены из приятного на ощупь материала;
• удобная, надежная ручка;
• хорошее качество среза инструмента;
• отличное сочетание качества и цены;
• продолжительный срок службы при правильном хранении;
• невысокая стоимость в пределах 350 рублей.

К недостаткам относят ненадежность фиксатора.

Центроинструмент 0703

Инструмент российского брэнда предназначен для среза ветвей толщиной до 20 мм. Вес обводного секатора составляет 210 грамм. Инструмент изготовлен из углеродистой стали и сверху имеет тефлоновое покрытие. Ручки секатора имеют резиновое покрытие. Для возможности безопасного хранения секатор оснащен фиксатором.

Преимущества:

• без усилий срезает ветви толщиной до 2 см;
• не уступает качеству дорогостоящих инструментов;
• приемлемая цена модели в пределах 700-750 рублей;
• проста и легкость в работе;
• надежность фиксатора.

Недостатком модели является непрочность пружины, которая при частом применении не выдерживает и выходит из строя.

Центроинструмент 0233

Секатор с храповым механизмом. Инструмент отечественного производства, выполненный из прочного материала на титановой основе. Предназначен для обрезки веток толщиной до 3 см. На рукоятке ручки имеется приятная на ощупь резиновая вставка.

Преимущества:

• удобная для работы конструкция;
• с легкостью срезает ветви довольно большой толщины;
• длительный срок эксплуатации;
• хорошее соотношение качества инструмента и цены, которая колеблется в пределах 560-700 рублей.

К недостаткам относят ненадежность фиксатора.

Raco Universal 4206—53/150С

Модель германского брэнда. Инструмент позволяет делать обрезку ветвей, толщина которых не превышает 20 мм. Лезвия секатора изготовлены из прочной закаленной стали и имеют эксклюзивное покрытие, эффективно защищающие рабочую часть лезвий от коррозии.

Преимущества:

• качественно обрезает ветви толщиной до 20 мм;
• удобная и практичная ручка;
• в комплект входит специальная щетка для безопасной очистки инструмента после окончания работы;
• легкость в использовании;
• невысокая цена на изделие в пределах 750-800 рублей.

К недостаткам относят необходимость нескольких нажатий при обрезке толстых ветвей.

Назначение и область применения

Кулачковый механизм превращает вращение в линейное перемещение малой амплитуды. На практике это короткое линейное движение используется для выполнения следующих операций:

• сцепление или расцепление частей механизма;
• открытие или закрытие клапана;
• возвратно- поступательно движение какого-либо исполнительного органа изделия;
• повторение исполнительным органом наперед заданной в конфигурации поверхности кулачка сложной пространственной траектории.

Эти операции находят применение в следующих устройствах и системах:

• управление клапанами двигателей внутреннего сгорания;
• топливные и масляные насосы;
• приводы гидравлических и пневматических тормозных систем;
• распределитель зажигания в устаревшем карбюраторном двигателе;
• привод перемены передач в трансмиссиях мотоциклов и другого двухтактного транспорта;
• швейные машины;
• музыкальные механизмы: механический орган, шарманка, шкатулка и т. п.;
• транспортно- технологические машины;
• таймеры с механическим приводом;
• сельскохозяйственные механизмы, комбайны, осуществляющие уборку и сортировку корнеплодов или злаков;

Кроме того, широчайшая область использования кулачковых пар лежит там, где требуется не погасить, а, наоборот, создать вибрацию. Они находят применение в вибромашинах, служащих для уплотнения грунта или бетонных полов в строительстве. Горная техника, используемая при добыче рудных материалов, также производит сортировку тонких фракций на вибростолах, приводимых в движение кулачковыми парами.

Еще одна важная сфера применения – точные измерительные приборы и средства механической и электромеханической автоматизации. Контактный манометр и многие другие прецизионные приборы широко используют кулачковые пары для передачи вращения стрелки на шток, замыкающий контактные группы.

Используются кулачковые устройства в малых и средних металлообрабатывающих станках для переключения передач, периодического перемещения рабочих органов.

В производственных технологических установках в химической, пищевой и фармацевтической промышленности устройства используются для дозированной подачи сыпучего сырья к месту дальнейшей переработки.

Несмотря на стремительное совершенствование электронных средств управления, старая проверенная кулачковая пара уверенно удерживает свои позиции там, где требуется многократно повторять однообразные движения с высокой точностью.