Feldolgozógépek bütykös mechanizmusai

TARTALOM Előszó 5 Bevezetés 9 A periodikus mozgás alapfogalmai 11 A periodikusan mozgó pont kinematikája 13 A megszakított mozgások kinematikai geometriája 36 A mechanizmusok dinamikája a mozgások megvalósításakor 57 Mozgásfüggvények 79 Az ismert függvények áttekintése 79 Új mozgásfüggvények 98 Általános parabolikus fügvények 111 A mozgásidők kinematikai elemzése 138 Alapismeretek 139 A mozgásidők kiszámításának kritériuma 157 A teljesítőképesség módszeres meghatározása 183 A bütykök számítása és gyártása 203 A bütykök számítása 204 Bütyökgyártás 220 Példák a feldolgozógépek tervezésekor szokásos számításokra 235 A mérőgép műveletet végző mozgásainak időmeghatározása 235 A mérő- és osztályozógép műveletmozgásainak időmeghatározása 249 Berendezés számítása rövid papírcsíkok vágására 256 Bütykös mechanizmus összetett mozgásokkal 271 Az elmozdulásfüggvény számítása trigonometrikus sorral 292 A bütykök számítása 295 ELŐSZÓ Feldolgozógépek névvel foglaljuk össze a mérő-, osztályozó-, súlymérő-, csomagoló-, töltő-, nyomda-, textil-, cipő-, élelmiszer-, lőszer-, dohány- stb. ipari gépeket, továbbá a legkülönfélébb termékek (pl. izzók, gyufa stb.) gyártására való gépeket és az egycélú automatákat. Bár a felsorolt gépek szerkezeteiben használatos különféle bütykök száma több tízezerre tehető, fejlesztésükben mégis a dugattyús motorok vezérléséhez alkalmazott bütykös mechanizmusokkal szemben támasztott követelményeket vették alapul. Ha egyes motorkonstruktőrök úgy vélik, hogy a bütyöktervezés fejlesztése befejeződött, akkor tévednek, mert azt a feldolgozógépek tervezői még mindig nem találják kielégítőnek. Ennek okát a bütykökkel szemben támasztott különböző követelményekben kell keresnünk, melyeket a következőkben foglalhatunk össze: 1. A motoroknál még a szelepemelő gyorsulásának durva ingadozása sincs hatással a teljesítményre; ezzel szemben a feldolgozógépeknél már egyes működő tagok gyorsulásának durva ingadozása is befolyásolja a teljesítményhatárokat. 2. A szelepemelés időbeli lefolyását a motorhenger keverékkel való jó feltöltésének követelménye határozza meg. Ez a követelmény nem engedi, hogy az emelő mozgása dinamikai szempontból a legkedvezőbb legyen. A feldolgozógépeknél a legtöbb esetben meghatározott emelkedésű és idejű mozgás elvégzését követeljük meg, ezért a működő tagok mozgásának időbeli lefolyását a feldolgozógép optimális teljesítményének elérése szempontjából állapíthatjuk meg. 3. A gyorsulás durvább ingadozása, amely a motorszelepeknél megengedett, lehetővé teszi a vezérgörbe segítségével való bütyöktervezést. A feldolgozógépek bütykeit viszont a gyorsulás dinamikai szempontból kedvező alakulása és további különleges követelmények figyelembevételével kell megtervezni. 4. A motoroknál az alkalmazott mozgásviszony fő kritériuma a mechanizmus tagjainak dinamikai terhelhetősége; a feldolgozógépek bütyöktervezésekor gyakran szükséges számításba venni az egyes működő tagok legnagyobb sebességét is. 5. A dugattyús gépeknél a dolgozó bütykök száma kicsi, a dugattyú és a bütykök mozgása egyértelműen meghatározott; a szelepemelkedések kicsik és mozgásidejük rendszerint állandó. A feldolgozógépekben több bütyök van, a működő tagok emelkedései sokkal nagyobbak, és mozgásidejüket az optimális teljesítmény szempontjából kell meghatározni. 6. A motorok bütykei kicsik, vezérgörbéjük geometriai alakja különböző mozgásfüggvények esetén is csak kissé eltérő, a szelepemelő gyorsulásának megengedett durvább ingadozása nem kényszeríti a motortervezőt, hogy akkora gondot fordítson a bütyöktervezésre, mint a feldolgozógép tervezője. A feldolgozógépek bütykei nagyobbak, pontos megmunkálásuk esetén jobban kiaknázhatók a dinamikai szempontból kedvezőbb alak előnyei. Amíg a dugattyús motoroknál a bütyöktervezéssel szemben támasztott követelmények általában azonosak, addig a feldolgozógépeknél ellentétesek is lehetnek. A bütyöktervezésről szóló könyvek szerzői mind ez ideig nem törekedtek munkáikban egyes meghatározott konstrukciós problémákkal foglalkozni, hanem abban a hitben írtak, hogy a bütykök tervezésével foglalkozó minden tanulmány általános érvényű, és független attól, hogy hol használják a bütyköket. Ez a könyv az első, amely céltudatosan foglalkozik a feldolgozógépek tervezésekor felmerülő bütyöktervezési kérdésekkel. E könyvet konstruktőri tapasztalataim alapján írtam a feldolgozógépek tervezőinek, a kutatóintézetek dolgozóinak és a szakiskolák tanulói számára. Az olvasó megismerkedik a mozgástörvényekkel kapcsolatos új összefüggésekkel, a munkaciklus-mozgások egyensúlyi állapotának megtervezéséhez szükséges alapismeretekkel, a mozgási idők helyesbítésének jelentőségével, az egyes bütykös mechanizmusok teljesítményének módszeres meghatározásával és a bütykök vezérgörbéinek gyártásához szükséges koordináták gyors kiszámításának alapelveivel