综合上面两方面的因素考虑,受电弓升弓的时间一般低于10s。 假设取时间t=8s,则风缸驱动速度为:
v??St?32.54mm/s
5.1.2 间接型
将风缸活塞杆直线运动转变为转动后再驱动连杆AB
C5B5F5C1DAG5B1F1G1
图5?3 风缸活塞杆间接驱动机构图
如图5?3,考虑传动角?B1F1G1?30?,为作比较方便,这里取初始时的
?B1G1H1?30?,滑块沿X轴上运动。F点在杆AB上的位置与第一种驱动形式中一
样。
那么有?F1G1G5?26.62?,由上一个方案可知F1(709.7,170.6)。则:
xG1?yF1?cot26.62?xF1?1050.1 G1(1050.1,0)?
F1G1?440.2
?F5G5?F1G1?)又:?F5(578.5,423.5 得:xG5?697.8 即 ?S?G1G5?352.3
?yG5?0?
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若时间与第直接驱动相同,t=8s,则滑块的运动速度为:
V??S/t?352.4/8?44.04mm/s
5.2 运动仿真
5.2.1 仿真
本文的运动分析主要运用ADAMS虚拟样机来实现,所以要在ADAMS中的建立机构的模型,然后再进行仿真。模型建立过程见【附录一】
由上面的驱动方式的选择中所确定的风缸速度作ADMAS运动仿真后有: ①.风缸活塞杆直接驱动机构的速度-时间,加速度-时间曲线如下图所示:
图
? 速度-时间曲线
Vmax?459.1889mm/s,Vmin?47.4551mm/s
图5?5 加速度-时间曲线 由图5?5可以看出加速度逐渐减小至0。
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②.间接型:将风缸活塞杆直线运动转变为转动后再驱动连杆机构速度-时间,加速度-时间曲线如下图:
图5?6 速度-时间曲线
Vmax?256.96mm/s,Vmin?115.866mm/s
图5?7 加速度-时间曲线
由图5?7可见,间接型驱动装置的加速度后期有变大的趋势。
5.2.2传动机构的比较:
由上面的图示可知: ①风缸活塞杆直接驱动机构
(升弓)启动和(降弓)末了时的速度为:459.1889mm/s,接近(离开)电网线的速度为:47.4551mm/s。 ②间接驱动型
(升弓)启动和(降弓)末了速度为:256.96mm/s,接近(离开)电网
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线的速度为:115.866mm/s。
分析可知:升弓时的启动速度较大,说明反应较快,其速度越大越好;(降弓)末了的速度越小越好,因为这样整个受电弓,包括弓头对机车车顶的冲击越小。两种方案中,比较可知:风缸直接驱动机构较好,同时通过加速度-时间图像更加证实这一结论。
结论 :选择风缸活塞杆直接驱动的机构
5.3 机构运动验证
5.3.1E点X方向偏移的验证
图5?8 P点的X方向上的偏移-时间曲线图
由图5?8看出,E点在整个运动过程中的轨迹不是一条严格的直线,而是一条在X?0的铅直线两边摆动的曲线。纵观整个过程中E点的偏移,可知在
t?5.65s和t?8s时刻为E点最大偏移量时刻,分别为18.9046mm和-23.596mm。
本文第2章中要求偏偏离理想化直线轨迹的距离不得超过100mm。而此机构的E点偏离理想化直线轨迹的距离的绝对值为52.5006mm?100mm,,故可得出本机构上的E点在X轴方向上的偏离理想化直线轨迹距离的情况满足要求。
5.3.2 E点Y方向偏移的验证
如图5?9所示,E点在Y方向上的位移-时间曲线几乎是直线,其最大值在时间t?8s时刻,为1950.66mm;最小值在时间t?0s时刻,为400mm。
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由此可只E点在Y方向上的运动范围为400?1950mm,满足弓头上升,下降的行程为
mm的要求。
图
? E点在Y方向位移—时间曲线
5.3.3传动角验证
C5B5F5C1DAB1F1G1 图5?10 传动角示意图
传动角是快速评价机械性能的指标。它能体现机构的传力效果,即机械的传递效率。在连杆机构的运动过程中,传动角是时刻变化的,这就需要我
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