7. THIẾT KẾ SẢN PHẨM
7.3.2.2. Tính toán hình học cơ cấu Man
Hình 7.17. Sơ đồ hình học cơ cấu Man.
Trong quá trình chốt ở trong rãnh và truyền chuyển động cho nhau, quan hệ động học trong cơ cấu Man hoàn toàn giống như quan hệ động học trong cơ cấu Cu-lít (coulis). Cơ cấu Man là cơ cấu dùng để biến chuyển động quay liên tục của bánh dẫn O2
thành chuyển động quay gián đoạn của bánh bị dẫn O1. Chuyển động gián đoạn của bánh bị dẫn O1 chính là chuyển động quay của bàn xoay của máy nhào kẹo. Thường số rãnh trên đĩa Man là Z = 4, 6, 8,...Vì yêu cầu thiết kế của bàn xoay trong một chu trình chỉ quay một góc 90o, do đó chọn cơ cấu Man có 4 rãnh.
Điều kiện bắt buộc để chống va đập là:
α+β=90o
trong đó góc (Hình 3.7) được xác định theo số rãnh của đĩa Man là Z = 4 rãnh:
α=π Z=180 o 4 =45 o Do đó: β=90o−45o=45o
Gọi thời gian quay của bánh bị dẫn là tm, thời gian không quay của bánh bị dẫn là t0, ta có tỷ số giữa thời gian quay của bánh bị dẫn tm và thời gian không quay của nó t0 là:
tm
t0=Z−2
Z+2=44−+22=31
Với thông số đầu vào yêu cầu, cứ một chu trình (xy lanh duỗi ra, thu về theo phương ngang, phương dọc và xoay bàn) thực hiện trong 6 giây, nên ta có:
tm+t0=6
từ đó, ta tính được: tm=1,5(giây),t0=4,5(giây).
Khi cần Man quay với tốc độ đều ¿const thì thời gian quay đúng một vòng là:
t=60
n (giây)
với: n - số vòng quay của chốt trụ trên bánh dẫn (v/p). ta có:
tm
t =βπ=Z2−Z2⇒tm=Z2−Z2.T=Z2−Z2.60n ⇒n=Z−Z2.30t
m(v/p)
Với: Z– số rãnh trên đĩa;
tm – thời gian quay của bánh bị dẫn(giây);
⇒n=4−42.1,530=10(v/p)
Các thông số hình học của cơ cấu Man được xác định:
Hình 7.18. Kích thước hình học của cơ cấu Man. Khoảng cách trục giữa bánh dẫn và bánh bị dẫn L: Lấy L=150(mm). Bán kính quỹ đạo chốt trụ: r=L. sinα=150. sin 45o=106,07(mm) Bán kinh của bánh bị dẫn R: R=L.cosα=150. cos 45o=106,07(mm) Chọn bán kính chốt trụ rp=9(mm)
⇒ Bán kính ngoài chính xác của bánh bị dẫn R': R'=R√1+(rp R)2 =106,07.√1+( 9 106,07)2 =106,45(mm) Chiều dài rãnh h:
h≥ L.(sinα+cosα−1)=150.(sin 45o+cos 45o−1)=62,13(mm)
Góc ăn khớp chuyển động γ:
γ=π
Z(Z+2)=π4(4+2)=32π=270
o
Đường kính ngõng trục được xác định theo điều kiện như sau:
dw<2L[1−sin(π
Z)]=2.150.[1−sin(π
4)]=87,87(mm)
Với dw – đường kính trục, mm.