De belastbaarheid van rollenwielen
Citation for published version (APA):
Brugging, J. N. (1987). De belastbaarheid van rollenwielen. (TH Eindhoven. Afd. Werktuigbouwkunde, Vakgroep
Produktietechnologie : WPB; Vol. WPA0371). Technische Universiteit Eindhoven.
Document status and date:
Gepubliceerd: 01/01/1987
Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be
important differences between the submitted version and the official published version of record. People
interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the
DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page
numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners
and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.
• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.
• You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please
follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne
Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at:
openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
DE BELASTBAARHEID VAN ROLLENWIELEN·.
DOOR IN. BRUGGING
WPA-RAPPORTNR. 0371
"
verslag van de D2-stage .
verricht bij
Nederlands~
Philipsbedrijven B.V.
Centrale Groep BM-Licht.
Eindhoven
TU Eindhoven
A fd.Werktuigbouwkunde
januarr 1987
Begeleiding
ing.
1 van Duppen (Philips)
ing. P. Horstman (Philips)
ir. P.W. Koumans (TUE)
bijlage 1
bij1age 2
bijlage 3
bijlage 4
bijlage
5
bijlage
6
bijlage
7
bijlage
8
bijlage 9
Keuzetabel basismolens.
Maatschetsen van de nokrolpenconstructies voor
de basismachine.
Het analytisch berekenen van spanningen in de
nokrollen.
De berekening van het aantal doorlopen
belas-tingscycli en de Hertze spanningen van 2
be-staande conventionele molens.
De bepaling van de laagste eigenfrequentie
uit een gemeten versnellingspatroon.
Oppervlakteruwheid.
Het bepalen van de stijfheden van de
nokrolpen-nen en de omzetschijf.
De optimale nokfunctie.
De invloed van de nokfunctie op de prestaties
van de SL-insmeltmachine.
bij1age 10
Versnellingsmetingen aan een basismachine.
bijlage 11
Het CFT-smeringsprogramma.
bijlage 12
Berekening van de minimale smeerfilmdikte bij
een basismachine.
bijlage 13
Overzicht smeermiddelen.
bijlage 14
Meting van de o1ietemperatuur van de omzetkast
van een basismachine.
bijlage 15
Overzicht voorspanmethoden voor gecontroleerd
voorspannen.
bijlage 16
Overzicht borgmiddelen.
KEUZET ABEL BASISMOLENS
~ ~ ~ en '" of) II R II E EI ~ ""- ""-I~01 10 2 152 28 1 55 14 -
-
42 20 1 77 25 1 55 24 56
40
i
38 28 2 55 26 54
0;: 10 2 164 31
t
49 6 -
-
44 20
I 83 28 1 49 7 60
40
Ii
41 31 2 49 8 58
03 10 2 194 33 1 48 8 -
-
44
20
1 98 30 1 48 10 56
4011-49332481054
04 10 2 218 36
1
47 8 -
-
36 20 1 110 33 1 147111146
140 1
~1 55 36 2 47 111 44
05 10 2 238 36 1 51
9 -
-
38 20 1 120 33 1 51 13 48
bijlage 1
w w
~t=
« «
'" l!; (5 0 ~ ~ N N :I: :I: t> t:>06 10 2 270 37 11 57 11 -
-
4'.:c0t;2~0-t+ll 1+1 ~3 7~.34*1-H5~7+1;-;5~52<+---+---I--++--+--+-+-+-+-+-+-I-+-+-+-+-+-+-+-+--IH
07
20 1 163 38 1 56 10 60
08
. 20 1 183 40 1 62 12 62
09
20 1 219 42 1 73 16 70
26
140 1 60 32 2 41 22 62
27
40 1 68 34
2
51
7 68
28
40 1 82 38 2 51 10 64
29
40 1 92 42 2 62 10 51
130
40 1 109 44 1 73 13 56
101221272914611
40241 64262461852
48 , 32 29 3 46 19 50
11 12 2 137 30 1 49 13 -
-
42 24 1 69 27 2 49 20 54
48 , 34 30 3 49 23 52
12 12 2 162 32 1 47 6 -
-
48 24 1 82 29 1 47
7 64
48 , 41 32 2 47 8 62
13122183341145 7 -
-44241 92311451056
48
~46 34 2 45 10 54
14 12 2 199 37 1 42
8 -
-
38 24 1 100 34 1 42 10 48
48 , 50 37 2 42 10 46
15 12 2 226 381 47
9 -
-
40 24 1 114 35 1 47 12 50
16 12 2 271 40 1 56 12 -
-
44 24 1 136 37 1 56 16 56
17
24 1 153 41 1 50
9 59
18
I
24 1 182 42 1 58 12 65
31
48 1 57 34 2 51 23 64
32
48 1 68 38 2 50
7 74
33
48 1 76 39 2 55 9 80
34
48 1 91 45 2 6 1 1 0 54
35
I48 1 104 56 2 69 14 59
36
60 1 61 39 2 53 34 76
37
60 1 73 43 2 65 10 84
38
60 1 83 55 2 69 12 75
39
60 1 91 66 2 72 11 57
19 1612 122 32 1 42 12 -
-
42 32 1 61 29 2 42 19 56
64
30 32 3 42 21154
20 16 2 138 32 1 47 14 -
-
46 32 1 69 29 2 47 25 60
64
34 32 3 47 28 60
21 16 2 150 35< 1 42. 6 -
-
51 32 1 75 32 2 42
7 68
64
37 35 3 42 8 641
2216217037.1547--463218534254759
64433735410571
23 161c 2044215611 -47
321102391561150
64
51422561147
24 16 2 22844 1 62 12 -
50
32 11114 41 162 1352
64
5744 262 1250
251622744517317 -
55
32 li137 421731759
641,684527318156
140
3612112214711165120
160172
16114412165141184
41
36 2 1)9 59 1 62
7 -
-
78 72 1 69 56 2 62 10 98
42
36 2 153 68 1 69 8 -
-
61 72 1 76 65 2 69 11 77
43
36 2 172 75 1 79 13 -
60
72 1 86 72 2 79 13 64
Kodering basismolen met de centrale aandrijving
Opmerking:
80
~30 35 3 41 24 60
80r 34 37 3 51
7 66
80
T
41 41 3 51 10 60
80
T
46 45 3 62 10 47
80
~55 47 2 73 13 53
96
28 37 4 51 25 62
96
34 41
3
50
7
70
96
138 42
3 55 10 76
96
45 48 3
6T
10 50
96
52 59 3 69 13 55
120
30 42 4 53 38
72
120
36 46 3 65 10 80
120
41 58
3 69 12 70
120
46 69 3 72 10 53
11441,130
47~ro5r45176 11441~34 S9 4 62 10184
144r~38 68 3 69 12 72
1441, 43 75 3 79 13 60
M1S-2
T
Lomzetschijf 2
LmaChine no. 15
Bij de keuze van een type basismolen dient men, naast het
aantal bewerkingsunits (voudigheid), ook te letten op de
komplexheid van de apparaten Lv.m. bereikbaarheid.
Keuzeblad omzetschljf
01 200 25 319.158 ',' 50 3090I
3091 02 245 30 383.52 ,: , 6 0 3108 I 3109 03 290 40 4<47.49 20 70 3126 3127 04*oS-0C> 290 50 611.35 , 8 0 3162' 3163 07*08-09 390 50 818.28" 128 3194 3195 10-11 200 25383.02,'! 50 3092 3093 12 245 30 459.64' 60 3110 3111 13 290 40 536.26 2470 3128 3129 14-15-16 290 50 '612.88 80 3164 3165 17-18 390 50 101896133
3196 3197 19-20 200 25 510.08 60 3094 3095 21 245 30 612.12 32 60 3112 3113 22 290 40 714.14 70 3130 3131 23-24-25 390 50 816.16 80 3184 3185 6374 26 200 25 631.24 60 3096 3097 27 245 30 784;72 .. 0 60 3114 3115 28 290 40 892.20 70 3132 3133 29-30 390 50 1019.64 80 3186 3187 31 200 25 764,48 50 3098 3099 32-33 245 30 917,41 48 60 3116 3117 - 290 40 1070,33 70 3134 3135 34-35 390 50 1223.24 80 3188 3189 36 200 25 955.41 50 3100 3101 3T 245 ·30 ~146.54 60 60 3118 3119 38 290 40 ~337.66 70 3136 3137 39"" 390 50 526.75 80 3190 3191 40· 200 25 148.40 50 3102 3103 41 245 30 1315,74 72 80 3120 312,1 42 ~90 40 605.06' 70 3138 3139 43 390 ·50 1834.36 80 3192 3193 6382 6352 6354 6356 6358 6360 6362 6364 6366 6368 6370 6372 6375 6376 6378 63ao 6383 6353 6355 6357 6359 8361 6363 6365 6367 6369 6371 6373 6377 6379 6381 6384 6366 6388 6390 6392 6394 6396 6398 6400 6403 6405 6407 6409 6411 6413 6415 6417 6419 6421 6423 6426 6428 8430 6432 6434 6436 6438 6440 6385 6367 6389 6391 6393 6395 6397 6399 , 6402 6404 649
6 6408 6410 6412 6414 6416 6418 6420 6422 6424 6427 ' 6429 6431 6433 6435 6437 6439 6441 3205 3223 3241 3518 3207 3225 3243 3520 3209 3227 3245 3211 3229 32-47 3213 3231 3249 3215 3233 3251 3206 3224 3242 3278 3519 3208 3226 3244 3280 3521 3210 3228 3246 3212 3230 3248 3214 3232 3250 3216 3234 3252 3217 3218 3236 3253 3254Voorbeeld van tekening o,mzetschijl
.!ro'''
---
...
::::---: ::::---:::::---:-::::---:eer=',,""
f
"l---j.Llr<wsln I
0.3:ro
III III c:r ... III I'll I'll 0 .... ::r I'll ('!) III M-III I'llo
II) ::ro...
0 ~ CD III III 0,I'"
Q. (I) :;, - 0 ::r:' "1_
...
_
...
0 I-' 'tl II) :::l 0 0 :::l til,...
"1 c:: (') .......
!1l til ~ 0 0 "1i
11\II:
fI#!hord 60-62 NAt:I
I
~
1120·~v
I
I
;.tOhi
;2865~
at!hDrd Ro.2·':!'J.}~
.sl"".z.o''''
I
;'.35 ~ ... 11~?
~
~..
~''nv
j,,0O6!lIj ~y ~I
...
....
~ G '&~
Dele
bijlCtCje is
roebaseerc4
op
ltf
b.
rn.Clni
€w-$.toOtr.nit')gei'\-
{n
de
hOlt.ro
lIeh
bijlage 3
tdetoond
war-cit; op
wel4e
ku
V'H'len
tuOrdeh
be.veLc.e..,ci.
ll;~gc9C4.Q.,h
worde
UQ...heek
vev-o/.eelcie.
loela.stin9
i hhet-
(.oh'ad·
o~pe..-vta..Lc..
{)eu
lJe.rciee-tcie-
betanl-'hg
wor-db
~e..SfOllfs~
I',.,tee..,
CCGVI\tex.l afz.ohclev-lql..te
It.vC:U:.htelr'lt
lie
~9u.ur.
De
,,,vloed van
elk
\JC(,,,,
C(i~
ltrClcht;er,
Clf2.0hclerlgk
op
de
spcthni"
9.1l-oe,StQhd , ...
ee",
bepCtQ.ld.
pu.",c
va.",
he\::
lic\"Cta.~
(m.t..t,v.
he!
cohC:actoppt:?l'ula.k)
lean besc:..hv---evel")
worden
r'Y')et-
de
~ol..t'siYJesqse
Po
rmt.(.l
es.
(ttl
b~ p~~
4l).
_
... ----M
(x,
y,zl
--...
--OM
de
maf-eriCtaA ..
SpClnoiYlg€h
fe
beoorc(elen
\.NorcH--
-de-uel(~ehJluj:)Ct.hnin9
-be .•
~ l<cncl
VO\geh5cl~'
VOl't"nv e 1"00ncleyj
n9s,
h~~ot-he.se.
Sc..\.,C(.(..U';(e.
foOnt:-
act"",
cla.k-
de2.e
hl;jfOo+-he.1e
de
b!.s+e
i
So.
t::r
wo_at:
n.L
UahlA.l't
-ae9C4.Qh,
C\Clr
de
c:or-o
orste
t'YICtl-en'C{alspGtl1hiI19<!l'h
OV"l
de....
h
et
u>nt-;-ctcl--oj'?perulCl.t..
vco.,-
k..omeh.
Deze
ve
ronde
r ..
ueltin..9
i~
eJ(peri
Me~teC2l
Vets
~seSteld
r---,
bijlage 4
De berekening van het santal doorlopen belas
tingscycli en de Hertze spanningen van 2
be-staande conventionele molens.
De2e
b~\o.ge
gee
ft
de
.beYekenil'l9
VCtVl
he!:;
ClClhtaJ be\astil"l9 c,;di
Iclat
door
de hokroHeh va...
cle
SL _
\nsrvu~lt ~o.c."
iVle
(in\(. n\"'.
2.1232.0)
en
de 40
vOlldige
\'3,,,, _
moleh
(ll'lv.
V)r
214302)
is
door.
lopen
5inQS
het
otoStq,rten UClV\
de
VYlCtchihes.
De2e
gegevChs..
cae.-,-om
biheerd
me.l
gegevei"ls
ove....
he:\:..
hee ...
se ...
de
stocu,\hi
hqshiVeltl..(
IgeveVl
~en
iY'\ct\c..Cltie
va.Y'!
de
m,n',
rY\ale
le.vehsdu.ulq.
die
b~'
soo ..
t-gelgke Machihes (onde.r
±
de.le
lkle
l.Ohdi~ies.)
le verwC4.c.hten
vC\I~.
~a.Y'lgenorneh
wo ....
clb-,
da.l
ClUe-e.",
de.
oh ..
",AJehreli ... ge""
d\e
de
l'1ok·
rolleh
tydehs, het
OIOz.elteh
vah
de
moleh
maueh
lUCth
bEdah9
z~Y'\
voor
de.
I
eve..., sclu.u
rt.
Er
gelc.1t ;
L.::.
sooo·
t-.
n
~~
---~--
V
3bo
r'werk
r
t'\okroL
:.
1~,9'
V.
t.
h .
r
ho4roL
arYl .
"'werl.o
Me~
L
CA.CtI'l \;.ct
L
belc(5.t;
i'n9(..~c.\.i
t
~ycl
J
QCU'<If)
prociu..c.. ... ieSlt'leI heid
!>t
J
u.u~.
v
VOt..l.cli9
heid.
machine
1.1~
opz.ethoe4
grade'"
rwc ..
k,
gelYl
straCt.1
UQ,VI
he-L
(.On-t-C4("~
... ol.c.rol-
omut::$c..h~J
MM.
'hokrDt
So
t
rc::l(:;~..
l
Uo.VI
de
hokrol
n,~.Sl _
iY)5
l'Ylell::;
machine
Lto
v.
nl k -
I"noler-,
~
.=
S
j
CtCll~
~
.:::
9
jc.QR
'"
=-
145'0
s.~
I
V.I4R
n ;.
b1C
o ~t
Iu.u.tt.
V
:;.2>2.
V :::
Lto
~
=.
(;j8
DI!r"It ;
130
0rw~rk-;"
"0
n'lm.
r
w.," ;:::
Il8
""'''''
rno\,tol :.
It,S
mYVI.
'I')ololrol
=
. is
h-\w-.
J",
69)~9C
ta
worclt:
VOOY
de
SL -
l\o'\s\'V\e\\:.MQ.chil-'le
b~yeke.hc\.
clGtt
de h'la.d"""cc.
\e
hO\..c.rol
k.tClc~t
$120
~
beclyo.Ctgb.
Vah
de
4ov.
1l.1~
mo.chilfle
moet
eevst::.
cle
6ela~ti\19
..-,09
beroaalc{ woy-c.leL-).
\looy
de norniV\Q\e
uevsl'\et\ing geld\:
n,el:; ;
~l;eeL., <aeVV\e~e~
op de
ro
l\e~wielt.trCtc(\
or->2.~t
I:€jd
rnls
'2
t'YIeb
h...,:::
So
I'\<\rYI
en
t~:..
0,
'9
~
sec.
geld!:.,
C\
MG(X:::{J.:!:.
'"""Is
l.
ui~9C(ande
Vetil!
c\e..zelkte
ve-vhouGli""'ll
f-L<.(sev,
normincde
ell)
rolccle
ueY~he\lihc:J
ctb
bS
cle
'&L -
iV\~YV\e'trnQ.G~iV\c:
I9etd/;:
m~v. he~
cled;
\JOOYopkedel-'l:
r-eu..el-'\
to
fOg
rC( Y'nY'V'\Q.ble
/oeheHe",cle
4ov.
Qlk.-
W'loleh
• H
&\?TZ
Ik.ah
bepClcdd
worden,
rt'\ClGhinec
c\e
uolgeVldc:
Cf'ttz
WQQrde""
.De2e
MaChil'\,es
zg\")
d\.l.\
2w<:xa.r
be\C(.st
Ran de
bouens~aa.l"\de fdegeu-en~
ka.n
geen
bewYJLcrCtc.nt
wordel-'\
DVlHee""cl UOOt"
he'-
be~cc..le~
vO,,...
de
le:vey,scluuV'
ual"l eeh
l'V\ole.,
of de
\-oeL~Q,t:
bare
be-IC4$tlh9.
He!:-
be~re't
hie\'"
&\echH
+-wee
·5idE:+idl
.00[+01
. 00E+00
.00[+00
.00E+00
. elelE:+ell
bijlage 5
versnel\i"'91
r->Cthoo~.
Van
ee~ bC4.~lS.YnQ
chil"\e
rY\e+- een
~erecluc:.eetde
t"'nCc.'so.
uet
\?!2.bo
ug
t
ve-del'e
ge9e'ven.s. ."
bglo9C!
10)
is het
oVlc.lev.st-O,cu')de
o~
....
t ...
e\.lA..,qs PQtrooln
opgel")ome..,.
Versnel ling [m/s
A2]
I
~l~
I
s
··r-·I·I:·ll-r····rr··_·
~
~
~
!~
i
~
~
70.0
80.a
9a.0
100.8
118.0
120.0
130.0
l40.0
T1jd
ems]
be
tCtt:tq.He eifjeYlk-eg.l.te'-l'h·e
wordt
hU
bepo.a.ld.
cloor
Of:>
het
mov-nenl;
Iclcti;.
de
ue\,foV1eLt.4"g
nu.\
i:>.
cle .... ' _ ,triU,ngstgel va....,
de hillil"lget'\
\::c. b4!f'OO.lel"l.
I)'t
is.
de
eigel"ltfillings"ijd
Vet ...
het
rnecht:ll'lisMe. (
\t'~
21).
Ii,
geldt. (zie
tiguur)
.3.
te:=
b,l
ty,s
__ t-e;:
2,0.l.
lo
<!
s.ec::..,
2.odo.t:.
~e.: ~;:;
"'92
Hz.
04!
~ole....
h.eeJt
hcliuel'Ul(!gE'de
cpzet
eeVl
"CS~Jheid vet.,
2.Y.!
.tof
Nltvl.
\loor de
l-v1Q.S~Ct
gelcit:
iYl.::
(4n-
tC:r'=
2,5"
U9.
Di~
i.s
jh
stv~cl
Mel:;
de
VCt5t9E'~telde rnASSCt..
C .
age 6
Opperv lakteruwheid.
Dynomische Probleme beim Kurvenrollen-Eingriff'l
1. Un .. AllfI"f"It'"H 'HI, Hnll~rnturkf''' un Knf'vnkiirprrll und
it.rc-\rfHllltlidu'u "r"uf'IH'U
H", \-"P,( Id"'fU, ('fSIl<III'1J HIl IHl1!{·~('llIlIit'rl.·n KllfTt'ul>;iu'p"'-u
h,uIIHtt' f"sl!!l'>iit-/Il \\I'IfI"II. tlaU }:ivh j(' lmd. BdastulI)!.
1)1'(-11-~ultl lind \\ fTt.st •• rk~( i),!'l-wil fruher udrr !'p;,I\'r \\dh-lIrl')rtlli~c'
Edll,lwtl!!t'll Huf fifT J.atlrfl .. ,,111' mit \nl,iilttlisnti,U'j.! l.lt.fun
Tl'iluII!.! I J I,i ... 2 IHm) Itnsprii~t'H, Sil' Jotiml mit til'll1 1,loUI'1I ,\Ii)!f'
(kUl~i\ h zu_ 1'f~~'ml\"H uml ZUIH T"j! /Iuds fi.hlh:u' (Hild J. mlll'u}. Wit· "l'~ih'n' l·nt.·n--ndtHI~\'u an uuJx'rnUh'n KUfY('II. J...Hql('1'1I t'l',!!ahl'IL Imlnh-Ii \'Jot ",it'f, fa', (Jff~r V;f!';t;'Iu'illllng \'('r.
!!Iutli!1t 11m i:1I11I'f"IH;lrkt,u. di~' ~WhN;' lwi dt'r j'~{'rtiJ!ullg dt'r
I.nuHl.u'lw ('H(:-Itdlt'li. Sit· f,:,infl jt'dm·h IJI ,lc'lI Ilwish'n FiHku knuUi sit hi bal'.
,\us lin Uh'n\1ut ist lM.'kmmL dnU B:,!h-rffuukpH b(Oi fln:-;I'nn~
,U"'lwwlt'li Fllflil II II,!.! tllllTIl C'ilW lin \\'t·,"kZf·Ug, Illl,'r
\rnk!:4Hit'k-f~ Unldli ,il ... r llil' 7.. Y.. ",It"h hmF"Hilt·1t ,'ul;"',ilwhttnJ:f'!I nn
Klln;t't!-IIWI'hllill"f)!l:'H, AI;.; \'m-hH~ ":1·1.11111'11 I'mr lIt'I' C;f·tl'.!·1wtH"!!uug J9G" it! KarL,I,,, x';":l;tdl.
I Ht.'t'llHt, l\ ufl'('ukilnwr nu~
,I) t;mIUHIU uHrlN't (HO U) tuit UnHermurkf'H II} III11'hH'\\l'tll' (Trrl 2'fS,2") ruit. HHt.h'rfnlll'k,·u
r) ~I.Hhl J!l'iuLrtf't (Hi ;\lnf'1' .-,} mit HlIU.('c'UI;!rk(',.
:t al '-nIK!htlltt, }\n'l~'hrioc nus Stnhl (!"t GO)
1
2
3
OK 621,83;; 531.3
twwrgnnl! ul.nla:I{·l"lf' :-idl\\ inl!ull~ t'nwngl \\l'rdt'll. 11k!,;t· kUlln
Nt'lb~trrn'gt mIn fn'lI1dt'1"n'gt tlt'in.
N'lhsl('rn'gh' X(·imiug'uHI!(·fI in'h'H d:wu "lIr. \\t'llll dit· \rc.'rk~
1PIlj!lIla*idtiut< mil tll'n Tt'ils.\ ~If"nl('n ".\utl'it·)" WIt! .. i\bst'hj· m'ukfl"rl'l'I''' ukht sit-if J!:(·uuJ:!. j!'lt~ .Iit, ntrhuwl"IIf'1l :-;rlmitt. hriiftt, ~'lIr:t.Ulwllml'll, I)it' Sd.\\ iu:!.!nH~~'t·f1·gllug J!dtt ill di"N4'Hl
Fall \'fHl .ItT l';inf.!l'if(~ldk Zi\i,.1 tWIl \\'t'rkrdikk ulHt \\'(Orb.t'lI)!,
Hm ..
j"n'Huinf\'~lc Sdl\\'lll!lm~~'u {'nh.I(>JH~H dUl'd\ XWrkt;Htc'. flil'
nnf Ft','U,I.!:UIlAR' llUd illonlll:.!-t·!.,hlt'r (t:"",whtrll. 7"nhnnHI· mul \riiiZ!<tg1'rft·hler) HUff nul tll'lt EiHllriffAAlull Iwi Y.nhlU~\th'rn
zuriu"~zHliihrt'n sImI. \Yeah'rhill kt-IIIIU'U ~dH\ ingtul{%:t'·" YOIt tkr Umg(·huuJ,!: nuf dit! :\1'H'wh~lI(, iilwrtTflJ«'u w('[(It'll und tttd, AU tier
l~jn,grHf.·.,;;lt·Ue 1,wisritrll \\'t~rkstih'k Hlltt \rt·rk1.c'uJ.!: nwmirkt,u. K .. It'~t(" "it'll kruef. tiltH tlie dnl1·h tlit' FI~rtigunp: 11("djll~lf'n ltalt.'flllllrkNl h('l wt'iten'r lkrolhlllg dt'r I\Jlfy('nJnufUiil'i1l' rhlN,h ,If'riQdisdu' \~("I'fK.·hJl"'Ik·m:dH·inutlgl<11 mlM' dun-h lM:'rtu.
,lifJt'he l'hH~.Il:«·Ill' "{'rformungf'1l dt'f l",ufWitho \'(,f1lriinsct
tn·nl,·u (Uild J. olK-n}. Zur Ullt('f'St·hd.-1un~ dt"r z\n·i
,'ersdlit·-denell Arwn von Wclligkeiwn dc. Ln"rWich. 80U ... die von dc, Fcttigllng Khon vorhamlcncn wcllmlfOrmigcn l~rhobungen mit Rnttermn.rken 1. Art und uie spiiLer auftrctcm.li!1l JJCriodisciHm -"~r8Chcimmgcn (im aligenwiu!'Il grulkre Teihm~) mit Rflttt-r. markcn 2 • .Art lun.eidmct. wer41cn, Dje vermutUdu:n Uf8IlChCtl hir tile p~nt8tehung \,ou H.nttcrmnrk('n 2.4\rt winu Schwall, guugcn, die der llewegung ut..~ l<:iugriffAj.!li(-dt'fiJ Od('f dec Un'. hung des KUfvcnkorp .. 'cs ijberlngcr~ simi. DicllO Scliwjngung('u
kono{"tl chcnfalls sclb-s(,crregt odpr frt'mdcfwgt Sdll.
klbat.crr~tc
SchwillgungcuciltAt~'hpn
nnmitk'lbar GUS tier l'aMung J{ n,venk6rjlC' lind Eillgrifl.gli(~1. Habel .teUt dio cJ'VJtischu .LaufWichu ties Kur\'('llkorpcCR aJ8 }"i·dpf in V('rlJitl~ dung mit. dcr !Iaasc des EingriHsgHNlcs ('"ill Rchwingunggrahig(>R Syatem dnr. ,Alit Uwtchc lHr tlio F.rfl'J!une. ,fj('S('8 Kyst.f>nlskunncn 8Wrung.n aul der l.a"Hliiche {z. ll, l>[ofllllj(c lX'i gc. tcilwm J\urvcnkurpc-r) odl'f i1nrmolliMdw d('S nt~\'·{·gunJUi. g{'sctr.P8 angcschcn wr.rtircn.
\'011 }!(><iOlltll11g liir die EntRtehlllll(
tI,·,
H.u,·, ...
I"'n 2. Arl,ist, wdlerhin cine der llt~wrgu'lg des J';ingrirr~licdffi ubrr. Ing<'rw IJCriollischc fWitliche Awd('ukulIg jJllol~ der rJnst..ischcn Y('rforIlHm~n der Hnutt"He. ,\HtnO fiirdie- Rf'itlil"hc .Auslt·nklln~ d(!M EiltgrifI~gfiedcs jflL t..Ii(' dun'h Un~('n-lluigkeitcil hei dcr )<'et'.
t'igung um} Montage vorhn.ndl:'ilC Unparnl1diUit z\\ iRchcn ucr Kurvenkijrl'crweJlc und Rollcnachse. Durell 4liCSC Schicfstut.
lung fIef Holle cntstcht cine -ftxinle SC'huhkmCt. wio bci cineOl Bollringg(':trieoc, Die Rchubktnft bl'wirkt cine 1Jcit.lieho AilS. h·nkung uno damit. cin S}ll\l1nt~n t1<'8 clllsli~d,('n Hdwill. \\'inl die 81Humkraft griHkr llis tlie Hnftr<'ilnmgskrn£t 7-wischcll d~~r I":Hlffliiche mId der HoHl>. darm $Ichnt>lJt, flrr 11,,1;-('1 7,ur,ick ulul dC'c \'orJ!ang hC'ginut. vou nCU('nt. J'AJ '''\nclt'lt. sidt alRO lwi dtt'Scr
r~rs{,'It~ill'llIg um l{cil;nngs~chwiJ1gnllg{'n.
Hatlcrmarkcn .2. ,\rt auC Grlluti ('im'r pt~rjmjjSt'hen sdt.Hchcn Ausl<mkung tlt·s Hnlll'tlh('bclfi koltlltl'n n.n t'inf"IU HoUenprttf. ",tuml Cf1.(.'ugt wcrdcn~ Ix-i U(,nl an :"ltf'U(' <'i1lt'S KUfV{'ukutjX't1l:
('inn Krt'lAACIlt"ibc (100 Dim J)mr.) ciJ1g('~,·tzt. w"roe. llHd 2. Uihl j l.{·jgt ciue unbcrollto untl 7.\\-CI ht"roUte Kn·jssdlciben mit. ei"e, '·rrsuch .. I""cr \'On jc 1 Million Ube'tQlIlIngcn. Die glcich. miltligc Trilung der H"Uermftrkrll und die \· .... oblt-iUli.l. k.umte ItltL rim'm Ifomltlt'I-Huudh{'Us·l'riifgrrttt. nlcGlechnil'tC1t (·,lnIlL ",(·"Iell. Ilild 4 bis 6.
h) H.· ... IIIlf) j~rt"'l'N4·Ju·ihu ~tUS !;tuhf (:it. tlO) mit Jt;:,tt.l:rmlu'k,-'n
J.'renulcrn'gtc Schwingungf"H h:aiK'Jl jh~ l'Nt.1:chen AuBc:"rhnlb ti('r Pa1U"uug Kurv~nkotl>cr IInu J-:ingriCfegli(·t!. wirken sicb abr.r nn tier KouLnktstcUc z\\'ischcn hcid(~n nus. 80 kmm z.
n.
r.ine(/et Drdl1!11g tl .. Kurvenko1'l'cl'1! ilberlngctlo Torsiol18SCbwill' ~lIl1g im .\nlricbssyawm AilinG 7.111' Entstchullg von
natw"
markt'll st:in. l'''cmcr konucn Fundn.rucnt· iJ1."'" Ot'AteJ1scbwin·f') n"mlll!: KI'C'~'hribc AWl Ornugnll tnH ~:!} mit lCnlu'rnmrk('tt
" nh.·rflii.dwllll~,rlt~'hm(O wit ltOlnnH].~n"nd· :; Oherl'kl('hunnntuuJune-aliI IImuuu.+ItUlld· G f}hcfflit.dl('nlulfnnhnu~ 'Hit
UmUluel·Uund-hdl .. · .. l"lif~l·r.it vun titlf KrelN8Cltcioo UU'6 :stuhl h'"'it~·PrnrRt·ri'l. "nil der Krl'i",*'ht'lIm ItUS Slahl ItciLR~J~(g«iU, ,"on der Krt'i~h('ihc aus tmd, Bill I :111 mit Ih,U.('rtlmrkcn Jl:lch lHll! :Ill HI'nlUtuU Init ltnl.t.04·rnmtkf'n tUl4"b HIM 3c
u) 7 8
.f.
oj__ --_Ir_tf'_6
'\.IC
9; ll} \\'!nkchl{'S('II\\'hnUl.:"k .. it m utld ·b!.'~·likunij!IIJI/.t {" lid n..,. no l;jmin hit' KUlTcflkijntCl' au! Omu);:'uU-uitl'h'rllllit
HIIU,'r-funrkl'ft Haeli HiM JI\
M Ohf'tilikhl'IHlUfliahtlH" mit FnI'l'ilt'I'·J",·ill'> t;('I'nt hll n""thl'tt'id,
lk!i Kl1rn'uki)q~n; Im~'h Hihl 1n
H ;~) \\·iHkf'l~cschwiH.lh:::k(iit m nut! -!U""Chh'lIuiJ('ung r ltd 11 = at) lTJlUin Hit l\:urn."Hkitfllcr nus IInrt'K('wdt<) mit H!lll~'r. lUul'k,'n tHld! Hi"l 1h
hJ OiK'd"~,dtt'unll(l1~dIlHC mit Ftll, .. ~t··l~itl;~t~('rilt lUi H,t .. t.hrl'ckh tl('!I: Kurn!HkiiqtN'S mlo('h IHlll Ib
~t ,,) \\·illkdgp~·hwhltlh:l...cit lIJ un.1 -h(>,ll'hlf'UlliglltlJ,! £ ltd n c ..
J'.!U UJmin ttl I' KUf\'Cllk;)rj'Cf R.\tlf Stn.hi·fl('}Iil.rIA~t mit Hl\th'r.
murkl'll Il111'h H/I.l J~
1.1 j Ih .. rH, .. <'III.'tIIUlhlnhllll'.' miL "'m')<l(-'r·J,('it1.>tit,ti~t lUI Hlt ... Uw."idl
tlt·g ]{Ut'l"t'ul.ltQX,·I"1< 11/1«11 HiM t('
::UHw'n d('n llew('gllf\g~nu1au{ durch lK"riodis<'i1C Cbt'riagt ..
nmJp'u Slott'll. \\,('i'.en.~ J~iHfluUgtlillC'n sind ~'\'Ct1lUt'JI
ynrhnn-.1t'tHo' l.t'},hurnd. Q(lcr \\'HhdflgnfchJcr.
Xad. d("r nru('rCIl D(Jt,rachtulIgs\\t'isc nul dcm Gt·bidt tlt:'f Hchjt'~ ol'lIrifr('ln silHll1c.i;f'f} dt~n pliysilwJiI'K'hcn audl chcmisehe
Eiu-UU~~ Von llcdeutung. Aus cll"r l.it.l'ta.lur isL bcknflnt. duU
b";ubeitel-c FJilchcn bd JjeansJlflichung ('hie vicUnchc 1\I{'tlgl)
I,i.,;
Snu('rlCtuU gt·gt"Hii~f Nicht.bt"-tHl~l)ruchung lluhu'hmen. l>cs· holb cutstcht.. zwischen Had lind 8chjCHC i,ll,\\,. Kurvcukurpf·r
lind Hollo ciu{l OXydRChkht, dic hd rhyUunjschcr lJf'1\u}lpru. chung iufulgc \'on Schwitlguug('Il %cU SchicfH.'nrjUelu hzw. Hal·-tcrmnrkcH 2. Art Wltrl,
2. AU8\'t'irkun8 d~r
n ..
uernuulu·:n auf Gas tlynami .. rl~ Ver· hahrn eioe. Kurvf:nmffi.al1hmJU5Hei Y("fSchkiDn"n:\lcht'u nil Kunruktirprrn nUM '\"l'nn:hfe~ u('nen "'erkstorlcn Quf cin("nl )~riltstnUtl ntlt SchwingNlhcbcl nud <'iuer J"('(h.·fbdll~tung nn ller g.,'hiirtclfon Stahlrollc "on V'1II ... 40 kl' If,!, max. W.lzollpt=Suug kmn '"
0.2 kp IUtH"Z} S{)\\le hd (l"int'f Hn'hznhJ n,m n = :roO U/miu wurt!t'li Haltcrmarkt'H 1. uml 2. ~\rt, nul d("r ]A\uffliil-hc dn nU'istcn KurH'ukijrl'«r fMt~{'st{'IU.
Ih'r "rfSud, miL r-iu{,111 "urn"'lki1rp.'f ail'S nitrirrtpn1 OrnuguU (Ililt! I. nlwlI) w"rd,· .. 3 .. h 12 Mill. therrullllllgl''' w"l! .. ".l.rk~r
':-{(·hwingungst·rr("gllitg ties l)riHstnndC's untl groBc-t l..iirmcut., widdutlJ! nhgt'brrn'hf'n, llit' 1.U('fRt cntf'hllld(~n('n Hatk'rmurken I. ,\rl. (TeiluIIIl .. 2 mill) wllrdt'l\ "or .I"'nt illl llt'wid, ft.r /la.t
"II<I <I ... Aboli.·gs \·0" de .. Il"'h·r",nrke .. 2. Af~ (Tcilllng'" 7 IUm) \·(·rdr~ing1. Uas KUlluut audt itu Gt'~'hwilUligk{,'its~ uOII lIt'srhl'·\ll1igllllgsmrl.ul. Biltl7 •• ,um Ausurut·k.
me
im llnol·lx'r('kh dr8 }(urn'nk6fi)('fe dUfchgt'{iillfle U!JerfliicllfIUlit'$RtUlg
mit. ut'm ]"on;lt·r~l ... ~il1.,(:(·riH, 1,('igt nUd 7b (St'hW8f7. A \\'erk· HtoU)" IHcrnlls sind (h.'utlich uk· im Ha~tlJCn'ich Ausgf.'priighon
Hallermnrkcn 2. &\rt 7.U (·rk(~nn(,H.
tJnh'r den bt"!whrt.,lxm(,11 YrrsUt'hsh<'tlingung<'n wnrdc nuch dcr
]\.ur\'t~nkorll('r nus Uartgcm·bt· untl'nmeht (Hild l~ :Mittr). Din dyuamoo.'hc :\It·SSUJJf!. Bild 81., 7.{·igt lwi dcm
Oc-schwiru.ligkcits-uud Jk>fi('hINmigungliivrrlnu( flRch. GO )till. tHrerroliungell nur
g~'rin~r(' SWrnngt<tt, Die 1 ... 1uffliich(' "\u:-ist illl ncrdeb d('T Angl'-niiht,rtt'n HI~p:t (!jlliJ.!t· Hntti'rmnrkt'll 2 . .;\rt auf. "'le nudt llltS .I('f OlJf'rWid)l'nnHrn:l1lTHr~ nHd Rb, ifn Rfl~ltx-rt,ith zu rnwllf:'11
i~!, H(,J}:!t tJi~'144'r \\·('l'k .... tnH auf (~ruml det f;t'hwin£!:lmgs,liifJIllft'u,
dl'tl 1':ij!l'JlS('hnftl'H uur \\t'ni,u: 7.11 J)('ri()di~chcn V~uchldU·
('I':'<dJriuullg(,ll. Hjrn1li l::rJ!('hfli;;: bl'Rlatijlt die hisht'rigpfl 1':1"
rahrulI~{'n, daH KlIrn';lk~Jfp~'r illig l1nrttt~~\\('lw <'inc groUt.· r('f'S(;hkiilft'fl.ligkt,jt hah,·!t.
!\.urn·nhijqwf ails ~tllht (Iti )lu('r a) J,!dtiil'lrlz('igtt,tl HHtrftlt'H lwst'lU,tl,!JNU'1l '·t·rNlIdn.hl'uin~tUl1!t'n J,mkti!{('h kt'ilU' \'('I'il'l' tit-rung (l,'r l .. nufflikhf'. Allf ('ilU,tn nndcl't,u rriHstnml bej
(ru)mu. ~ H.O kp UlUt n :..: J;"J() l·/min ('ntslamlt'll bd dit'liCln
\rrr}..sturr jC';Jol'it ~dlOH tHH:h \t.:!.; llill. flK'rmllulIg{'n
HnUn-m:tl'kl'H L Art (nih] i.. ul1t(m), die ('ilte hOt'hrrt'qurufp ~t"jr. sdl\rluguug IU'F\'onid,'u. tlie iJ('im (:C',;t'll\\ intl;~k(·its. untl ,Be· f\t'htc\mi~tHlg!i\'('rlaur. Hiltl Un, tl('ulltdt l.U {'rkl'fHu'll h.t. ZII·
git'If'h jst lHJ!I\ dt'lIl Hit\~rntmn .Iil' rbl",-tng<'rtlug; ('ir!{'t l.\H'itf'H ~Wrndndngullg mit nit'tll'ig('H'r FrC'(IUcflr. ....,.idttl{ch. tTit- hd
,wih'f't'F UNoHUl1g .leT l..nIlWiit'il(' pine Elltstt-hullg \"on H'lt It'r.
mal'kC'll 2. Art. \'t'rmulf'1l laUt. Jill Uikl Db wtlttle ~·jH Tt,U d('r OhfjrWkhc im Hast brr<'lch nU(1--7t·unlUnlf'll. H it'rAuR i!ott.die k){'ilu.~ Tt'i'lutlS!' ulld air, vl'fhtilcnismiiUi~ klt-iu(' ,.TattiC£-("· dj('St'r Hilt.
tf'l'llIat'kt,u J. Art 1.11 t'rkNuwH.
3. SrMu8bdrudllung
Ha zur 7,cit (,ill I!ro!lt'r Tt'iI dt'r V.'wrlwit un~"""HI1tdltll('n tlOt·h
mit· ~('fiu~t'r Hn'h7.l\hl (JI ~ no ' ,. 200 elmin lwi
y(>rhiillliis-miiBi~ nit,.lri;!,t'r l~'ln!(t\lng lilHH. kmnm('n iii., J!('fwhiltf.·l'tt·u dyutuniJi.t:ht'1I Erft-kto in \ id('u Fitl1€'u nO(:h nil'ilt ztlr Awn, it-knug. l-~rst [wi 1Jl'dI1.ahkn > 200 l"Jmin t)4t.'rurolklJ ]wlulIllnn.
g('Jl (ltl: > IHO kp) wt'rden dit' d,nJalllillt'I,en r;inrW~~ tlt'U l,p'wf
d('s ftll·chnn).;~mu8 uml die Lclx'llsdntU'f th'R J\III'\ \'ukufj"'l's {'llt-::;dlddpmi h("$timlHcn.
bijlage 7
He\:;
ioey.:>o..le-I'"
VGW\
cle
l>h.1fheclen
UQ.V\de.
V\oltrol~hhe.h
e.,
cI~
F
-be
bO\le~~\-o.a~c\e
opStelliW"l9
clieh~
voor
~e~
opheV"fleh UC<.n
ee~
U.V'"Cl(..Ir\t; -
w~
k.ro\'V\Yne,
WCl.Q
rUt).
de
~~':1~
he,d uC(;V\ cle
hClLtrolp~1o,
bejOCLcxld.
kct~
worden,
\'ncHev,
de
,..,LtleV't1Min9
zeers.yf
i~.
- - - F
UOOf'
he!:
bepo.\e ....
vcvn c\e
s.~gJ
heid.
uaV\ de
OY"'r"lz..e~Jc.hg"
kah
ee~
"Soor.f"Cdel~~c O)Q~\e\
\i1'l9
worden
~e
bru.!'(,( ..
C.
br
wor-dt
ueroV\derS\-eld.
otClt-
de.
'5h~~h.~cl oV\Cl~hCAhl.t.e
lcdk
is.
UCl~
ole
meel:;rtc.\-)t-in9·
. .
De optimale nokfunctie
door If. J.A. Bijloo
Dynamisch Gedrag en Constructieleer
C.F.T.
INLEIDING
Mechanismen in een BM-machine, zoalseen assemblage-of montage-machine, voeren een gecompllceerd samen· spel van bewegingen uit. Vaal< worden nokmechanismen gebruikt om een continu roterende beweging om te zetten in een periodieke beweging.
In de nokschijf wordt de plaats van bet volgrnechanisme (b) als functie van de doorlopen boek van de nokkenas (Il) vaslgelegd. Deze functie is de nokfunctie: h(Il). In· dien de nokscbijf met constant. booksnelheid roteert, kan de nokfunctie ook als functie van de lijd worden gescbreven: h(t}, de nominale beweging. De meest ge· bruikte nokfunctie is die wel!<e bekend staat als de "scheve sinusu
• ",'
,
Omdat bet volgmecbanisrne een bepaalde massa en een zekere elasticiteit bexit, zal het de voorgeschreven nominal. beweging njet voUedig kunnen volgen. De ver· snellingskracht in het mechanisme geeft aanleiding tot plaatsafwijkingen in de werkelijk uitgevoerde beweging. Bovendien is de hoeksnelheid van de nokschijf Qiet COn· stant als gevolg van de versnellingskracht, de volgveer· Kracht en het doorlopen van speling.
In dit artikel zal worden aangetoond dat het dynamisch !!edrag van een nokmechanisme in bepaalde concrete ge· vallen kan worden verbeterd door het gebruik van een andere nokfuneti. dan de scheve sinus.
HISTORIE
De grooiende behoefte
aan
een beter inzicht in hel dynamisch gedrag van nokmechanismen was aanleiding tot de ontwikkeling van een theorie, die.1 in het antwerp-stadium uitsluitsel geefl omtrent plaatsnauwkeurigheid, piekversnellingen enz. Deze theorie[21
leidde iot bet ,even van richting aan de constructie (licht, stijf, speling. vrij) en tot de keuze van een nokfuDctie, zoals de scheve sinus, die pas in de derde afgele1lle een sprong vertoont.lr. J.B.M. lueassen (31 steJde voor om bij een onder· zock naar de optim.le nokfuncli., een negendegraads. polynoom als uitdrukkingswijze te hanteren, waarbij de vorm van de nokfuncHe nog kan worden beiilvloed door de virialie van een tweetal vrij Ie kiezen parameters, maar die verder voldoet aan dezelfde randvoorwaarden als de scheve sinus en andere nokfuncties die de voor· keur bUjken te genie ten.
DEFINITIE VAN DE FAMILIE VAN NEGENDE·
GRAADS-POL YNOMEN P9
Bij de wjuist genoemde nokfuneties trefl men de volgende kenmcrken aan:
12
VERKlARfNG GEBRUfKTE SYMBOlEN
BB,BM c D It k I(max m Nj PBIBB.BMI· xlt!
dimensieloze .fgeleide vln de" nominate (-I Wf$nelhng op tijdstip t • O. resp,
t .. %tm
Itijlheid INlml
tttm - % fill; dimen$i.noze tijd (-,
(yllnCh""""l
felatiev. stljfheidtfactor VOOt de 1-) ondrijving
nokfunctte Im~
slag lop d. nokl Iml
dimensieloze nokfunct,e h/hm (-J
tonlfltljfheid van de .andfijving, '(Nmlfad) dimens"loos me'kmale II$koppel f-)
maS$8 van het volgmeehanisme C kg 1 pofynoomcoffficitnt {-1
.. nduiding yocr de negendegraad, poIvnoom
rel.tiM dempinpscoflflci •• t I-I
9foefspelitlg (in het 'Yol~chanisme) fm' SpeHng in de aartdrijving
dim&nsitHoza mtddenspeling dimensieloze groefspeltn91rlhm dimensielOle speling in de aandrijving
../~
tijd
tild voo, .,. boweging eiQen triUingstijd
dimensie10ze plHunauwkeurigheid
It .. tml
. de" resPonJie vln hat volgrnechaniSl"ne
(,adl I-I H H Ie! lsI lsI H Iml
Xm•• dimenslelOle ma)(imele versnelling C-)
~IO ... I ...
1",'
P
afgelegde hoek op d. nok I,adl~ hoek 00 de nok,chijf .00< Un beweging I,ati)
T dimen$tefoze eigentrillingstijd T e/tm (-)
Wn hoettsnelheid nokkenas (rad/s)
- rond het midden van de beweging h = Y, 1m en h = % hmhreedl symmetrie op vom hIt) en keersym· metrie yoo, hit) en hit).
- aan het begin It
=
0) en einde (t = 1m) van de bewe· ging treedt geen srron~ in de plaats Ihl.l). snelheld (iHtII en versnellinl! Ihltl' op.JAARG.32 NR. 1
BEDRIJFSMECHANISATIE-KERN
CONTACTBLAD
maart1983
[)efinieren we een negendegraads·polynoam HID) mel oneven machten van 0:
HID' N,O + NJ03 + NsO' + N70' + Ng09
dan wordt daardoor rond het runt 0 = 0, H 0 volda.n .an de eisen van symmetric in HID' en keersymmetrie in HID) en HID), Ve,schuiven we de polynoom H(O) naar hltl. door suhstitutie van hit) = hm 1% + HID)) en
o
= tltm . y, . dan is hIt' een nakfun"ie die aan de ge·slelde eisen van symmelrie respeclievelijk keersymmetrie rond het midden van de beweging It: % 1m en h = % h m ) voldoet.
Om aan het tweede stel kenmerken te kunnen vol. doen. moeten aan de polynoom doe randvoorwa.rden worden opgelegd vour I = 0 welke dan vanwege de sym· metrie respectievelijk keersynunet,ie vanzelf gelden
voor t = tm .
Omdal de speling en stijfheid van een nokmechanisme aan het begin en halverwege de beweging aanzienlljk kunnen verschillen, bleek het zinvoJ voor het tweetal voje parameters de waarden Ie kiezen waarmee de hel· ling van de versnelling op de plaatsen I
=
0 en t=
% tm kan worden vastgelegd.Gedelinieerd wordl: Ii It = 0)
'h
i\'1t=%tm ) = BM....!!!. 1m3
Om aan de doe randvoorwaarden Ie voldoen en nog twee parameters in te vOOren is een polynoom met een vij(tal coefficienten jui.t voldoende:
hIt' = hm! '11+ N,h/1m - % , .. N3lt/lm - '11)3 + + ... Nglt/l m - %
)9!
wBarin: Nl 1-BB - 8 BM + 12601/768 N3 BM/6 Ns = IBB - 8 BM - 252118 N] & 1-2 BB + 8 BM + 3601/3 Ng • 13 BB - 8 BM - 4201/ 3In het vervolg zal een lid van de famille van de negende· graads·polynomen worden gonoteerd als:
P9IBB, BM)
Uileraard is ook de scheve sinus een lid van deze familie:
hm
de derde afgeleide
hit)
= 4lf' - . cos (21111tml,
zodat 1mBB & 4lf' en BM & - 4lf'. Dus geldt:
scheve sinus
=
P9 1411' • - 411') of wei P9 140, - 40)000' variatie van BB en BM blijkt de P9 vele vo,men Ie kunnen aannemen. In figuur 3 is steeds de nominale ver·
snelling hIt) afgebeeld. .
8il een onderzock naar de optimal. nokfunctie komen in principe aile polynomen uit het BB·BM vlak in aanmer-king.
Op grond van de vorm van de versnellingskarakteristiek bUjkt echter dat aileen het in figuur 3 aangegeven kwadrant. en daa,in slechts het gedeelte BB
<
120 en BM> - 60 van belong is vour verder ondenoek.13
thltl
hm' ~~---~--'hhm - . . ---#c---=-Qo
V2t ..
Fig. 1 I I I I Il--L...
tmV..-.ehtlivino .. n . . polynoom HtDt nuf hhJ.
Fig, 2
Oefinit~ •• I't 88 an BM.
CLASSIFICATIE VAN NOKMECHANISMEN
Vour he! karakterJseren van nokmechanismen wordt ge. bruik gemaakt van de volgende dimensieloze kentallen (2J
- T " T ./tm , de verhouding tussen eigen triflingstijd
van het mechanisme IT.) en de bewegingJtijd
Itm
I; F.~ ~ (~:
Y
,de stljfheid van de aandrijving Ik' ten opzlchte van die van het yolgmechaniJme (Cc', met in achtnam. van d. gemlddelde steilheid IhmIIlm
I van de nok;- S, s s,lhm, de verhooding tussen de speling (s,) in
het volgmechanisme en de totale slag op de nok Ihm,;
- S. •
s,/llm, de verbouding tussen de speling (Stl in de aandrijvin9 en de totale hoek op de nok Iilm).Fig. 3
De _ _ .an ...
mIn. _ I I
... hltl "" d. P9 188, eMlllit. 3, p 19.14'.-120 -100
Om algemeen geldende uitspraken Ie kunnen doen over de optima!e nokfunctie. worden de binnen Philipsvoor. komende nokmeehanismen ingedeeld in een viertal cate· gorieen:
1. Er is sprake van een goed geconslrueerde machine, als geldt dat het volgmechanisme relatief stijf is: stel
T "" 0,15. F. "" 0 en er geen speling is: S, = S, = 0 2. Een volgonde categorie is de sroep van mechanismen
die. om welke reden dan oak. een relatief slappe aan· drijving hebben, stel F. = 1.5. doch verder niet af· wijken van een good geconstrueerde machine:
r2!! 0.15.s.. = S,
=
O.3. Eon derde eatagorie is typisch voor de orozet·mechanis-men. Vanwege de groefschijf is er altijd speling in het volgmechanisme. stel s..
=
0,001, en door de wormkast is er ook speling in de aandrijving. stel S, = 0,0045. Veelal is daarbij de aandrijving ook relatief slap: F. = 1.5 bij T "" 0.15.4. De vierde catagorie is die van de omzetmechanismen met een relatief stijve aandrij"ing: F. 2!! O. waarbij speling niet kon worden vermeden: S, = 0,001 en S, = 0,0045 bij T !!!! 0,15.
DE KEUZE VAN DE OPTIMALE NOKFUNCTIE PER TYPE MECHANISME
Vit crvaring met modelvorming 12) en (8) is gebleken dal berekeningen aan de hand van cen vereenvoudigd systeem met een graad van vrijheid en een varierende veerconslant. een goode overeenkoms! vertonen met de werkelijkheid. 14
-so
-60(\
oiit~ 120 100 80IBB
_1_---40 -20~
tt
lllt
m ~ -S'l. cIt) s(t) hltlt Fig. 4 60f'
______ I \~
40 Vo
e
.c;Model ... Hn , ... van VTijMid.
Het model zoals aangegeven in tiguur 4 werd vastgelegd in een computerprogramma. waardoor snelle berekenln· gen van het dynamisch gedrag mogelijk werden. Door wijziging van de waarde van de kentallen kan het gedrag van elk van de vier typen mechanismen worden berekend als resultaat van een beweging met een willekeurige negendegf1lads polynoom hIt) : P9 (BS.8M).
rer beoordeling van het dynamisch gedrag werd een drie· tal onafllankelijke criteria bepaald:
de plaatsnauwkeurlgheid U, (de maximale amplitude 'Iocr t .. t m) in verband met de positien3uwkeurig' heid van he! mechanisme;
JAARG.32 NR. 1
BEORIJFSMECHANISATIE·KERN
CONTACTBLAD
maart 1983
u
140 120 •IBS
100 80 X"",. 60 40 20 140 120. 100i
B8 60 40 20 140120 tBB
100eo
60 40 20 ... -i-... -,'J-0 Fig. 5De optima "'an de criteria 'lOot hit type-3 meehanisme.
-40 '-20 0
¥mini';'~BM -40
"m;,.u;,um-
-20 0 BM-40 -20 0
• minimum-aM
- de maximale absolute "ersnelling tijdens de beweging
X
max , in verband met de nok·rol belasting en kTachten in het volgermechanisme;- het maximale absolute dynamisch.Jc:oppel in de nokkenas, tijdens de beweging Km ••• in verband met de belasting van de aandrijving.
Per criterium werd "oar elk type mechanisme cen over-zicht gemaakt waarbij de waarde van het criterium in het B8·BM vlak is aangegeven. Door punten met dezelfde waarde te verbinden ontst~at figuur S.
In het algemeen zal natuurlijk noail per type mecha. nisme een nokfunctie worden gevonden. waarbij aUe drie de criteria juist optimaal zijn. Voor de derde categoric mechanismen (figuur S) bJijkt bij voorbeeld dat !tet mi· nimum vaor aile criteria govonden wordt bij 8M • -'10. Voor aile criteria blijkt verder de gevoeligheid voar verandering van 8M
* -
10 erg groot. De gevoellgheid voor verandering van BB bUjkt het grootst te zijn bij het criterium U. Wordt gekozen VOOr het optimum van het eerste criteriUm U: BS· 70 (BM· - 10) dan blijken beid. andere criteria sl.ehts weinig af te wijken van hun opti· male waarde.Voor deze categorie mechanismen is daarom gekolOn voor de P9 (70, - 10); zie ook tabel 2.
Door voor elke categone mechanismen een overzich! Ie maken als in tiguur 5, werd per categorie een optimale nokfunctie geselecteerd.
Voor de eerste clltegorle bleek het de polynoom P9 (40, - 40) (- scheve sinus) te zijn. zodat kan worden gesteld dat voor goed geconstrueerde machines de scheve sinus nog steeds de meeS! oplimale nokfunctie is. V oor de tweede categorie bleek de polynoom P9 (80, - 20) te prevaleren.
Voor de derde en vierde categorie werd de P9 (70, -101 geseiectee.rd; het vetschil In optimum nokfuncties bleek hier zo gtring dat standaardlsatie tot een nakfunctle ge· rechtvaardigd is.
15
Voor de P9 (80, - 20) ai, percentage van de scheve ,inus
(T =0,15)
Xmax KmaM
type 1 104% 78%
type 2 slappe aandrljving, geen speling
type 3 stappe aandriiving. 55% 65% 64% met speling
type 4 stijve aandrijving, 97% 82% 72% met speling
Tabel1
Voor de P9 170, - 10) als precentage van de scheve sinus
(1 =0.15)
mechanisme U Xmax l(max
type 1 Itijve aandrljving, 150% 107% 75% geen speling
type 2 slappe aandrijving, geen speling 75% 65% 55% type 3 slappe aandrijving,
r
25% 50% 44%1met speling
type 4 stijve aandrijving,
r----
--,
met speling 1L.. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 86% 82% 63%, ..ITabel2
In tabel I en 2 wordt de waarde van aile criteria in ver-houding lot de scheve sinus aangegeven.
Fig. 6
0. _ 1 _ k _ _
""Iok."
l u _.... n zijn eN INxima,. wurdelnt
P9 180.-201 P9170, -101 IS
In figuur 6 wordan de nominale brakteristieken van de P9 (40, - 40) (scheve sinus). de P9 170. - 10) en de P9 (80. - 20) weergegeven.
Bij de P9 (70, - 10) en P9 (80. - 20) nok-functies valt op dat de beginhelling (BB) in de versnellingskarakteri-stiek hili, in vergelijking met de P9 (40, 401 (scheve sinusl. veel steiler is zOOal de snelheid
hltl
sneller aan· groeit en daardoor over dezelfde slag hm • met een lag"retopwaarde (hltllm .. kan worden volstaan. ..
De topwaarde in de versnellingskarakteristiek h(tl ver· schilt niet veel voor de drie nokfuncties, maar bUjkl bij de P9 (70, - 10) en P9 (BO. - 20) veel vroeger op
Ie Ireden. Hel direct. resullaat hiervan is een aanzien· )jjlt lager maximum in hel nominal. aandrijfkoppel
kIt) in de nokkenas. De maxlmale in de aandrijfas op-sehoopte enorgie (= k(tlmox t 12kl. die wezenlijk. bron is voor trillingen in hel mechanism., wordt nu veel minder [I, p.l8.2J.
Naarmate de aandrijving slapper is, wordt het voordeel van de P9 (70, - 10) en P9 (BO, - 20) steeds duidelijker. Door een lagere waard. van h(I)m •• (t = y, Iml zol de speling die in het mechanlsme aanwezig is (5, in hel volg· mechanisme en St in de aandrijving) "nleiding geven tot een lagere middeospeling Sm ;
• 1m Sm = S, + (hmmox . Om I St
h(tl
m . . .~:
= N1; (- BB - BBM .. 12601/768 16 • 1m ~Bovendien is de bOlssnelheid Vb no het doorlopen van de middenspeling Sm ook kleiner rodr. de helling van de versnelling rond het midden van de beweging (BM) lager
is; Vb = 14.5 BM) '/3 (Sm I 1(3
1m
Bij de P9 (70. - 10) en in mindere mate bij de P9 (80, - 201, treden beide effecten tegelijkertijd op, zOOat het begrijpelijk is dat de trillingsamplitude tengevolge van het door/open van middenspeling lager is dan biJ de P9 (40, - 40) (scheve sinus).
Hel ligl .oor de hand dat de P9 (70. 10). met zijn zeer kleine BM, in dot geval te prevaleren is.
Same.".t kan worden seconcludeerd dat vour op· timaal geconstrueerde machines de P9 (40. - 40) (scheve sinus) de best. keuze blijfl.
Voor nieuw te construeren machines dien! men 20
veel moselijk Ie slreven naar een rel3tief stijve 3an· drijving. door het kiezen van een dikkere aandrijfas of door hel.koppelen van verschillende deelmechanlsmen met een mel sneUopende as en gedecentraliseerd. ver· Iraging (1, O.D.P .31J waardoor de oandriiving alsnog stijf word I , Is een slijve aandrijving echter niet Ie reali· seren, maar wei de speling te dim!neren, dan zal de P9 (80. 20) enig soclaas kunnen bieden.
Om spelingsvrije omzetmechanismen Ie kunnen constru· eren word! het principe van he! superposilie·mechanisme
PI.
(BM·("onlaclbl.d - jaargang ~6. or 4) .anbevolen.JAARG.32 NR. 1
BEDRIJFSMECHANISA TIE-KERN
CONTACT8LAD
maart 1983
In (1, D,O,P, 21,24J worden verschillcnde methoden OJ!" gegeven om deze speling voor te spannen,
Wi! men toch de traditionele omzet5ch;jf mel djn niel te verrnijden speling bliiven gebruiken, terwijl een stiive aandriiving niet haalbaar is. dan is de P9 170, - 10) een uilkomst.
De voordolen van hel toepasscn van de negendegraads polynoom P9 (70, - 10) respectievelijk P9 (80, - 201 komen lot uiling in een lagere woaede van e6n of meer criteria en/of een hogere machinesneiheid,
De Machinefabnek heef! de negendegraads polynoom inmiddels in haar bibliotheek van slandaard nokfuncties opgenomen zodat deze nokfunctie. onder vermelding van de gewenste BB en BM. direct kan worden besleld.
EEN
METING
Bij de Cenlrale Greep BM·Licht werden. door middel van slatische metingen, bij een 24-voudige basis-montage. molen de waarden F. ; 1.05. S, ; 0,0008,
S. ;
0.0023 aangetroffen. Conform de hiervoor beschreven typering. is dan sprake van een type 3 mechanisme. waarbijtoe-passing van de P9 170. -10) voordeal zal kunnen bieden. Na elkaar werden dynamische metingen [6] (xlt op de produktstraal) ui/gevoerd met als nokfunctie. respectieve-Jijk de P9 (40. -401 (scheve sinus) en de P9 (70. -10)
- I
I
P9 (70. -1011L -_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ~ _ _ _ _ _ _ _ _ ~~
- - t
Fig. 7
DynamtScb. m.tingen van u versMftino ter plaaue van htrt
produkt iltl.
17
op de omzet5chijf. Figuur 7 geeft een beeld van een meting bij een machinesnelheid van 279() stuks/uur en 50 kg toegevoegde massa op de produktstraal. Ter verduide. Iijking is de nominaJe curve (hIt)) ingctekend. De result.ten zoals die werden gemeten zijn weorgegevon in label 3.
In CFT·versllg 40/77 (41 is berekend dat de waarde van de cnterla en oak de verbetering aOI.nkelijk zijn van T ,
[Jour variatie van het toerental en, in mlndere male. door het toovoegen van de massa verandert de waarde van T •
In de tweede kolom van tabel 3 worden de uit flguur 8 afgelezen waarden vermeld.
100 1m
fr
30 :/0 10 1f:g
302°'ttfflF=-t--t-H
10'~ 0,070,1 o.s 0.010,1...r....-NOKFUNCTIE berek.nde rHponsie
P9140,-401 P9(70, -10) ",-' 5.1O~a U
f
""2
5.10-3 MACHINE PARAMETERS: type 3 slappe wei ~ =0.05 aandriilas spelin9 Fa=
1.5 Sr=
0.001 St~O,0045 Fig. 88etek _ _ ""POns .. van un ~·3 meehanil1'M op de
P9 140. -401 on
d.
P9 170, -101.1.
I.net;., .... T.machinesneloeid en Xmax toegevoegde massa
gemeten ui! figuur 8 1980 st/uur (T
=-
0.11 Okg 87% 83%so
kg 83% 83% 2790 .t/uur IT=-
0,13) Okg 87% 53%so
kg 68% 53% Tabel3De afwijkingen (voor n = 2790 sl/uur) lussen meling en berekening zijn Ie wijlen aan verschijnselen die niet in de berekening zijn meegenomen, zoals wrijving in de rotatie· richting van de molen. Ook wijken de waarden van de kentaHen van de meting enigslins af van die welke in de computerberekeningen werden gebruikt.
Het criterium
X
ma• is een maat voor de belasting in hetvolgmechanisme en die tussen nokrol en nok. Bij een machinesnelheid van 2790 stuks/uur blijkt een gemeten verbetering mogelijk tot resp. 87% en 68% van de oorspronkelijke versnellingen resp. zonder en met een loegevoegde massa van SO kg. Woost men deze vemetering voUedig tot uiling te laton komen in een hogere machine· 5Oelheid, in plaats van een lagere
X
mB. , dan blijkl in dil geval een verhoging van respectieveUjk 1,1 en 1,2 maal de machinesnelheid mogelijk. Bij deze mate van verhoging van de snelheid wordt er dan vanuil gegaan dat de lrillingsamplitude en de nominale versoelling evenredig zullen toenemen. De toename van de machinesnelheld is dus Ie realiseren door in dit omzetmechanisme alleen de scheve sinus nokfunctie op de omzetschijf te vervangen door een P9170, -10).De Centrale Groep BM·Licht heeft daarom besloten de
P9 (70, -10) nu te stand.srdiseren als nokfunctie voor de omzetschijf in al hun basismolens.
llTERATUUROPGAVE 1. ProUt. W. van der Hoek
Het vcorspellen van dynamisch gedrag en positione-,ingsnauwkeurigheid van constructie. en mechanismen Collegedietaat 4007; THE 1980
2. Dr.lr. M.P. Koster
Vibrations of cam·mechanisms and their consequences on the design
Dis_tatie THE 1973; Philips Technical library 1974
3. Ir. J.B.M. Lu_n
Hoofdstuk 19 van II] 4. J.A. Bijloo
De oPtimale nokfunetie CFT·Verslag 40/77
5. Ir. M. Pieeibello
Application of polynomial cam curves in indexing mechanism$
CFT·Note 009182
6. Ing. P.A.J. Hortlman
Vergelijkende meting tussen negendegraads polynoom en scheve sinus als opzenunctie op een omzetschijf Centrale Groep 8M·Licht; PH/174·820826
7. It. P.J.M. yan Aaken
Superpositiemechanismen CFT·Verslag 62/77
8. Constructiegegevens Philips Machinefabtieken (licht blauwe map) . tab 7 - MFV 3·2283-15
I: •. •
... ,.·:·:, •. ·
.• ,
..•.. ·
..• ,., •. ·
.• ,
.•. ·.· .•.•.. :
•...•.•... ,.: •..•.• ,.: ..•... :
•.•.•.•.••..•••••..•..••.•••...•.•.•.•.••.. :
.•...•..•• ,
..•
,··.).::(·{)'·U· "1'
t'" ...."'O?
":'n>"z':e
'Ue>r:"k""
D···':·O::·p
..
·:···p:····ro·::·:i:.g:rUaiim{(m/at1};~
;·\;i
i.
-...~]
_Y;~..
. ... ' .. '"
. f : .' ' ... ' '.' .'. ... . ... .•.. .' .,. ' .. '.'
·.~:i;?1
De vonkverspaningsmachine EDM8l
PHllIPSSNElVONKER, VOllEDIG GETRANSISTORISEERDE MACHINE MET AUTOMATISCHE DIEPTE-AFSLAG
auteur:
A.Jeurissen .
S&
IINlEIOING
In de zestlger jaren werd door het Natuurkundig Laboratorium speciale vonkapparaluur ontwikkeld, omdat Voor bepaalde bewerkingen in onze werkplaatsen geen geschikt. handclsapparatuur verkrijgbaar was. Deze vonkapparatuur werd door cen samenwerkingsverband van Nat.Lab./CFT, MF en PIT (thans S&J) intern gele· verd.
Er waren (en zijn) nog steeds geen vonkmachines op de
markt die aan dezelfde specific.tie voldoen. Mede door· dal de electronenbuizen in de cindlrap van de vonkpuls. generator inmiddels uit de handel waren genomen werd
18
enige jaren geleden besloten om een ontwikkelings. projeCI Ie starten met sis taakomschrijving: de ver-nieuwiog van hel hele snelvonksysteem op basis van h alfgeleider ·technolog;"_
Het resultaat hier_an was de ED~I 81. De ontwikkeling vond plaats in het Nal.Lab. en hel prototype plus cen serie van 15 sluks werden door de BM/S&I geproduceerd. Op deze cerste serie hebben een aanta1 bedrijfsonderde1en in@eschreven op basis van het cahier des charges; momen· teel zijn nog enige machinesvoor interne levering beschik-baar.
bijlage 9
De
ihvloecl
VCU'l
de
hokruY\d·ie
0,0
de
lOr-eSta.tie~
va.n de
SL - inoSrnelt;·
rna.c..hine
(i.,v. nr;
';'12320).
J h
clez.c
bg\o.9c
worcH:
eeh beY'ekehiY\9
ge~oon"
UClhde
prodl.(d-ie&nel.
he.id,
die gev-ealiseev-cl
ka.1'\
worden wa.Vlhee\,
ete
bOVeI-lsta.Qhcle
~GtCh,'t'le
lc.i~geV'\..l.st.
woydt
\"Y)et e.eh
Pg
Llo,
-10)
~rnzeefU\'lc.+ie. Uit9Cthg~pUht
is,
da.t
de
kycc.c..hte.n oJO de
,,",o\..c.l"ol
hetzelfc\e
z.g.,
Q.I~
in de
huiclige
foe·
~tct.nd.
l'VIe\::.
de
sc.\"eve
"'\nl.(~~UhcJ·ie.
mCtc..hihcgcgcuens:
Shaa..l
rollehwiel
stra.a.l
p
rocl.\...I.c..t
p
rocllA.C.tst-ec4
rr'l)lw
rprod
h~
h~
n
A.""",
-.:
==
ro
t
leh
wi
el
'b
I:ee
k
voL.t.clig
heicl
omz.echoe4
c\;o(l'Yleie..-
hoLtrol
o.rre.\:.'bta.)"\d :
d
hoUr :.
speUh9 010
pyodMc:.l:strCc..CtL
s~lj-~he\cl
op
prod
u.c..\:
'Sot
rQ.a.
L
S~
C"
Stot
Ct"V\
k'
--
.-10,0.\
ven .. ucge.
de
op2el::;
spetih9 or->
proctl.A.d:straQ.L
tot.
sh~Fhc\cl6P
joc-oel. 'ittrCc.Q.l
sf-Ijthe\cl
cc.cc..hc\Y'~uih9
gerec\~c.eerde yY)C( ..