Рисунок 3 - Схема руху батана
Уявімо собі , що палець лопаті батана рухається не по дузі АВ, а по прямій. Тоді Батай механізм в кінематичному відношенні буде являти собою звичайний кривошипно-шатунний механізм.
Прийняте допущення внаслідок великої довжини лопаті батана і порівняно невеликого кута повороту його не викличе великий неточності.
У цьому випадку переміщення пальця лопаті батана (повзуна) буде наступним:
(1)
де r - радіус кривошипа (коліна), м;
l - довжина шатуна (повідця), м;
? - кут повороту кривошипа щодо нульового (переднього) положення, радий.
При русі повзуна (пальця лопаті) до валу кривошипа другий член рівняння (1) потрібно брати зі знаком плюс і при русі його в зворотному напрямку - зі знаком мінус.
Взявши першу похідну від шляху за часом, отримаємо швидкість пальця лопаті батана.
отже,
(2)
де -кутова швидкість обертання кривошипа (коліна), рад/сек.
Продифференцировав вираз швидкості за часом, отримаємо прискорення пальця лопаті батана
(3)
З цього рівняння очевидно, що максимальне прискорення при
і мінімальне при
З рівнянь (1,) (2), (3) видно, що ставлення радіуса кривошипа r до довжини повідця l дуже впливає на кінематику Батай механізму. Всі Батай механізми діляться на наступні три групи залежно від співвідношення радіуса коліна r і довжини повідця l :
1) при l =(36) r - Бата механізм з нормальним повідцем;
2) при l gt; З r - Бата механізм з довгим повідком;
3) при l lt; З r - Бата механізм з коротким повідком.
Знаючи величини радіуса коліна і довжини повідця і здався кутами повороту коліна головного вала, можна визначити швидкість і прискорення для будь-якого положення пальця лопаті батана і побудувати відповідні криві. На рис. 4 побудовані графіки переміщення S, швидкості v і прискорення а пальця лопаті батана з нормальним і коротким поводками. З графіків і наведених рівнянь видно, що швидкість і прискорення пальця лопаті батана залежать від ставлення r/l: чим більше це відношення, тим більше швидкість і прискорення пальця лопаті батана, симетричність руху порушується, а плавність знижується. Пунктирною лінією показані криві для батана з нормальним повідцем, а суцільною лінією -для батана з коротким повідком. Зміна параметрів руху дано за час одного обороту головного валу верстата. Початок відліку прийнято в крайньому передньому положенні батана. Один оборот головного валу розбитий на 12 частин. У момент прибою (нульове положення) батан з коротким повідком має значно більше прискорення.
Малюнок 4 - Графіки переміщення, швидкості і прискорення пальця лопаті батана з нормальним і коротким поводками
Для нормального руху човника через зів необхідно, щоб інерційна сила притискала його до Берда. Ця умова виконується в період, коли Тангенціальне прискорення пальця лопаті батана має негативне значення. З кривих на рис. 4 видно, що для батана з нормальним повідцем можливий час руху човника через зів починається трохи раніше третього, нижнього, положення коліна головного вала і закінчується трохи пізніше 9-го, верхнього, положення коліна. Для батана з коротким повідком цей час значно більше: починається близько 2-го і закінчується близько 10-го положення.
На рис. 5 показана схема напрямків руху батана S , прискорення a і сил інерції u .
Розглянемо напрямок цих показників в кожній чверті обороту коліна головного вала. Початок відліку прийнято в крайньому передньому положенні батана (точка 0).
У I чверті, приблизно від 0 до 3-го положення коліна, батан переміщується у бік осі головного вала (стрілка S ), швидкість батана збільшується (див. рис.4), отже, прискорення направлено в ту ж сторону (стрілка a ), а сили інерції човника спрямовані у протилежний від берда сторону (стрілка і).
Малюнок 5 - Схема напрямку руху батана, прискорення і сил інерції
Батай кривошипний кулачковий привід
В цей же час човник знаходиться в човникової коробці і притискається до передньої щічки. Рух човника через зів в цей момент недоцільно.
Під II чверті батан переміщається в тому ж напрямку (стрілка S ), але його швидкість знижує...
