CHƯƠNG IV THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIỀU KHIỂN
4.4. Thiết kế các chi tiết của cơ cấu điều khiển
4.4.1. Chiều dài các chốt: (Chỉ tính phần làm việc từ gờ vai chốt trở ra)Chốt khối A có hành trình gạt là 152 mm, khuyếch đại 4 lần. Ta lấy chiều dài chốt là 76 mm, nh vậy là khuyếch đại 2 lần, còn 2 lần dùng bánh răng khuyếch đại.
- Chốt khối B có hành trình gạt là 76 mm, không khuyếch đại. Lấy chiều dài chốt là 76 mm, nh vậy không cần khuyếch đại.
- Chốt khối C có hành trình gạt là 38 mm. Đồng thời khối C có dùng chung hàng lỗ trên đĩa lỗ cùng khối D nên lấy đờng kính chốt lớn(φ10) để tới các vị trí lỗ bé hơn nó không xuyên qua đợc lỗ. Chốt chỉ xuyên qua 1 đĩa. Lấy chiều dài chốt là 38 mm. Không khuyếch đại.
- Chốt khối D có hành trình gạt là 88 mm. Khuyếch đại là 2 lần. Lấy chiều dài chốt là 38 còn 1 lần khuyếch đại nhờ bánh răng.
4.4.2. Các bánh răng của cơ cấu điều khiển
− Chọn môđun m = 2. Chọn bánh răng cơ sở là Z = 14.
Khèi A :
14 2 28
'
=
=
A A
Z Z
Khèi D :
14 0 14 , 1
'
=
=
D D
Z Z
− Hành trình gạt của các khối sau khi đợc khuyếch đại đến bánh răng khuyếch đại hành trình nên bố trí cầng gạt trên thanh răng khuyếch đại.
4.4.3. Số răng của các thanh răng ZThanh r¨ng = m
Lht π.
+ Zdù tr÷ (LÊy Zdù tr÷= 5 r¨ng)
a. Các thanh răng khối A: ZChốt A = .2
76
π + 5 = 17 (R¨ng).
Các thanh răng điều khiển càng gạt khối A: ZĐkA = .2
152
π + 5 = 29.
b. Các thanh răng khối B: ZChốtB = .2
76
π + 5 = 17 (R¨ng).
Các thanh răng điều khiển càng gạt khối B: ZĐkA = .2
76
π + 5 = 17.
c. Các thanh răng khối C: ZChốtC = .2
38
π + 5 = 11 (R¨ng).
Các thanh răng điều khiển càng gạt khối C: ZĐkC = .2
38
π + 5 = 11 (R¨ng).
d. Các thanh răng khối D: ZChốt D = .2
38
π + 5 = 11 (R¨ng).
Các thanh răng điều khiển càng gạt khối D: ZĐkD = .2
76
π + 5 = 17 (R¨ng).
Thanh răng điều chỉnh hành trình đĩa(Chọn m=2 với hành trình đĩa):
Lhtđĩa = LChốtmax+ Lrăngmax = 76+29 = 105 (mm).
Zthanh răng ĐKđĩa = 105/(2.π) + 5 = 22 (Răng).
e. Bánh răng quạt điều khiển hành trình đĩa Zq = Zlv+Zdù tr÷ = 22 + 5 = 27 (R¨ng).
− Chọn bánh răng quạt có Z nguyên là 45 răng.
− Góc quạt: βq = (360.27)/45 = 2160 .
− Trong đó góc làm việc: βlv= (3600.22)/45 = 1760.
− Trên các bánh răng quạt có vấu đánh vào tiếp điểm để động cơ truyền làm việc cho các bánh răng di trợt vào khớp dễ hơn.
f. Rãnh trên các chốt
Để các chốt tiến hành gạt các bánh răng vào ăn khớp lần lợt theo thứ tự ta làm các rãnh trên thanh răng. Chiều dài các rãnh trên chốt khác nhau thì chốt nào dài sẽ gạt trớc.
Lrãnh = Lcần thiết+LChốt ngang+0,5khe hở. Khèi A: = 9 + 2,5 + 0,5 = 12 mm.
Khèi B: = 6 + 2,5 + 0,5 = 9 mm.
Khèi C: = 3 + 2,5 + 0,5 = 6 mm.
Khèi D: = 9 + 2,5 + 0,5 = 12 mm.
g. Nguyên lý làm việc
− Kéo đĩa lỗ ra khỏi chốt 1, 2. Quay đĩa lỗ đi 1 góc cần gạt sau đó đẩy đĩa tuỳ theo trên mặt đĩa có lỗ hay không nó sẽ đẩy chốt 1, 2 làm quay bánh răng 3.
Bánh răng 4 lắp cùng trục với bánh răng 3 sẽ quay làm thanh răng 5 tịnh tiến, trên thanh răng 5 có gắn cần gạt, gạt đợc khối bánh răng di trợt.
− Khi thiết lập bản vẽ chế tạo đĩa, ta phải tính và vẽ nh nhau. Vì máy có 18 cấp tốc độ nên khi điều khiển phải gạt 18 lần, mỗi lần, mỗi lần gạt quay 1 góc:
α= 360/18 = 200 nên sẽ cho ta 1 tốc độ.
− Đĩa gồm các vòng tròn đồng tâm, trên các vòng đó có khoan các lỗ chốt bao gồm 6 vòng.
+ 2 vòng ngoài điều khiển khối A.
+ 2 vòng tiếp theo điều khiển khối D.
+ 2 vòng tiếp theo điều khiển khối B và C.
Vòng Số lỗ
Đĩa trong 1 Đĩa ngoài 2
Ngoài cùng 12 6
Thứ 2 12 6
Thứ 3 9 9
Thứ 4 9 9
Thứ 5 12 6
Thứ 6 12 6
h. Nguyên lý làm việc
− Tính bán kính các vòng lỗ:
Điều kiện để các lỗ không cắt nhau: 2.π.R ≥ d.Z Víi d = 8 : §êng kÝnh chèt.
⇒ R = (8.33)/(2.π) = 42 mm.
Mỗi vòng quay của đĩa lỗ gạt hết 18 cấp tốc độ, vị trí tơng ứng là 200.
Khối A chọn DA1 = 165, DA2 = 145, khoảng cách tâm 2 chốt 35 mm.
Khối B, C chọn DB1 = 110, DB2 = 90, khoảng cách tâm 2 chốt 42 mm.
Khối D chọn Dc1 = 130, DB2 = 120, khoảng cách tâm 2 chốt 33 mm.
Kích thớc đĩa:
- Đờng kính ngoài đĩa lỗ: D ≥ 2(Rmax+d) = 2.(82,5+8) = 181 mm. Chọn đờng kính ngoài là 185mm. Chiều dày đĩa δ = 6 mm.
- Lỗ nọ cách lỗ kia 1 góc α = 200.
- Do trên dĩa lỗ có 2 hàng lỗ dùng chung cho khối bánh răng B và C nên trên hàng lỗ này có các đờng kính lỗ khác nhau để tại những vị trí nhất định chốt sẽ vẫn không xuyên qua đĩa mặc dù vị trí lỗ và chốt trùng nhau.
Nhận xét: Việc sử dụng đĩa lỗ trong cơ cấu điều khiển rất thuận tiện cho việc sử dụng, hoạt động và có kết cấu nhỏ gọt, thu hẹp không gian của máy.