В статье [1] был описан кулачковый механизм по патенту № 2362014, предназначенный для генерирования силовых импульсов, с кулачком, содержащим в общем случае участков взвода. Схема этого механизма приведена на рис. 1.
Рассмотрим механизм с кулачком 1, имеющим один участок взвода, то есть n = 1, величина взвода равна h, упругий элемент 4 имеет линейную характеристику с коэффициентом жесткости упругого элемента . Развертка кулачка 1 по среднему радиусу Rср для этого механизма представлена на рис. 2. Максимальная величина энергии упругой деформации, которая может быть запасена упругим элементом 4 при взводе толкателя 2 и передана на инструмент 3 после размыкания кинематической цепи, может быть рассчитана по формуле:
(1)
Рис. 1. Схема ударного кулачкового механизма
Рис. 2. Развертка кулачка для механизма с
Перейдем к механизму с кулачком 1, имеющим участков взвода с равной величиной взвода на каждом из них, то есть h1 = h2 = ... hn = hi < h и упругим элементом 4, имеющим те же самые параметры, что и в механизме с одним участком взвода рассмотренным до этого. Развертка кулачка по среднему радиусу Rср для этого механизма представлена на рис. 3. Энергия, накапливаемая упругим элементом на каждом из участков взвода равна
Рис. 3. Развертка кулачка для механизма с участками взвода
Определим величину взвода hi на каждом из n участков взвода, при условии, что суммарная энергия, передаваемая за один оборот кулачка на инструмент механизмом с n участками взвода, равна энергии E, которая передается на инструмент за тот же период времени механизмом с n = 1, рассмотренным ранее, и рассчитывается по формуле (1), то есть
Так как величины взводов на каждом из n участков взвода равны, то энергия E будет равномерно распределена по участкам взвода и
Из последнего равенства следует, что 
, подставив в это выражение формулу (1) и проведя сокращения, получим, что величина взвода на каждом из n участков равна 
Тогда суммарная величина взвода может быть найдена как:
(2)
Из формулы (2) следует, что так как 
, то суммарная величина взвода рассматриваемого механизма, равная сумме величин взводов на каждом из n участков будет больше, чем величина взвода у механизма, имеющего кулачок с одним участком взвода при условии, что суммарные энергии, передаваемые этими механизмами на инструмент, равны и прочих равных условиях.
Список литературы
1. Нагибин А.В. Обоснование схемы многоударного кулачкового механизма / А.В. Нагибин, Л.Т. Дворников // Международный журнал экспериментального образования. - 2010. - №8. - С. 154-155.