close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursovaya rabota primer

код для вставкиСкачать
ЗАДАНИЕ 1
Рассчитать силу демпфирования амортизатора при использовании демпферов сухого трения.
Теоретическая часть.
Применение в конструкции амортизаторов сухого трения изменяет характер работы амортизатора. Эти изменения могут быть учтены введением соответствующих поправок в параметры, входящие в уравнения перемещения и скорости амортизированного оружия.
Последние при отсутствии демпфера имеют вид:
.(1.1)
При наличии демпфирования уравнения будут аналогичными, но входящие в них параметры будут учитывать действие дополнительной силы сопротивления , а именно:
.(1.2)
где: - фиктивная стрела предварительного поджатия пружины амортизатора при наличии демпфера;
- усилие демпфирования ( знак "+" соответствует сжатию, а "-" - разжатию пружины).
Вывод расчетных зависимостей производится при известном значении усилия демпфирования.
Рассмотрим определение усилия демпфирования на примере клинового фрикционного демпфера (рис.1.1).
Рисунок 1.1. К определению усилия демпфирования.
Расчленим демпфер на части, приложим к ним заданные силы и реакции связи. Считая известными: усилие в пружине П, величины углов , коэффициенты трения определим усилие демпфирования .
Для правой конической втулки (рис. 1.2) из условия равновесия найдем:
,
но , следовательно:
.(1.3)
Для левой втулки (рис. 1.3):
(1.4)
Рисунок 1.2. Правая коническая втулка.Рисунок 1.3. Левая коническая втулка.
Для фрикционных колодок (рис.1.4) имеем:
(1.5)
Рисунок 1.4. Фрикционные колодки.
Подставим в (1.5) из (1.3) и (1.4) получим:
(1.6)
Учитывая, что из (1.6) получаем:
.(1.7)
Домножая правую и левую часть выражения (1.7) на и проведя преобразования, получим:
.(1.8)
Пологая из (1.8) можно получить:
или:
. (1.9)
Знак "+" соответствует смещению демпфера вправо, знак "-" - влево.
Анализ выражения (1.9) позволяет указать диапазон углов , в котором демпфер сохраняет работоспособность:
.(1.10)
Если взять угол меньшим, чем определяет это условие, то произойдет заклинивание, если большим, то конические втулки не смогут раздвинуть фрикционные колодки и демпфер дает нулевую силу демпфирования.
Пример решения:
Усилие в пружине П, кН.........................................................40
Величины углов ,............................................................ 30
Коэффициенты трения ...................................................0,12
Коэффициент трения ....................................................... 0,17
Демпфер смещается в лево
Решение
1. Определяем силу демпфирования по выражению (1.9):
13,104 кН.
2. Определение работоспособности демпфера по выражению (1.10):
Так как условие (1.10) выполняется то можно сделать о том, что при данных условиях демпфер будет сохранять работоспособность. Исходные данные
№
вариантаП, кН,Направление смещения демпфера142250,190,23Вправо261290,170,22Влево343510,1850,195Вправо439330,1850,29Вправо532340,180,2Вправо 650490,190,24Влево751300,1750,27Вправо852430,1850,29Влево936390,170,23Вправо1037450,190,25Влево1152450,180,28Вправо1242520,190,2Влево1350430,1750,225Вправо 1443640,1850,29Влево1564260,180,22Вправо1645460,170,21Влево1746330,1750,295Влево1858590,170,205Вправо1941330,1850,275Влево2049210,180,195Влево2159320,1750,24Вправо2235410,180,265Влево2340520,190,255Вправо2433320,170,215Влево2547220,1850,23Вправо2640390,1750,245Влево2734240,180,30Влево2848210,1750,21Вправо
Задание 2
Определить усилие гидравлического сопротивления канавочного тормоза отката.
Теоретическая часть.
Выведем зависимость для гидравлического сопротивления канавочно-игольчатого тормоза отката при следующих допущения: 1) Жидкость в тормозе отката несжимаемая;
2) Тормоз отката полностью заполнен жидкостью;
3) Давление в нерабочей полости тормоза и в полости штока равны за счет выходящей при откате части штока.
Расчетная схема тормоза отката представлена на рис. 2.1. Рисунок 2.1. Расчетная схема тормоза отката-наката канавочно-игольчатого типа. Обозначим: - диаметр поршня;
- диаметр штока;
- рабочая полость поршня;
- площадь отверстий истечения жидкости;
- скорость торможения отката.
Сила гидравлического сопротивления рассматриваемого тормоза отката:
.(2.1)
Найдем выражение для давления . Для потока жидкости из полости I в полость II уравнение Бернулли имеет вид:
,(2.2)
где: - давление жидкости в полостях I и II;
- скорости жидкости;
- плотность жидкости;
- коэффициент гидравлических потерь.
Пологая , т.к. , после преобразований получим:
. (2.3)
Из уравнения сплошности рассматриваемого потока:
,(2.4)
можно найти скорость:
, (2.5)
где: - коэффициент сжатия струи.
Подставляя значения в выражения для и обозначая:
, (2.6)
получаем:
.(2.7)
После подстановки выражения (2.7) в (2.1) получим формулу КАМЭ для гидравлического сопротивления тормоза отката:
, (2.8)
где:
.(2.9)
- конструктивная характеристика тормоза отката.
Коэффициент сопротивления берут .
Пример решения:
Диаметр поршня, D, м.................................................0,109
Диаметр штока, d, м..................................................0,065
Площадь отверстия истечения жидкости, а, м2............4,6*10-3
Скорсть торможения отката,V, м/с...........................7
Плотность жидкости, , кг/м3..................................900
Коэффициент сопротивления, К1...............................1,6
Решение
1. Определим рабочую площадь поршня:
2. Определим давление жидкости в I полости по формуле (2.7):
3. Определим силу гидравлического сопротивления по формуле (2.1):
Исходные данные
№ в-таD, мd, ма, м2V, м/с, кг/м3К110,10,054*10-389001,220,0620,044,1*10-38,71,330,0670,0354,2*10-37,51,340,1050,064,8*10-37,11,450,0620,0445,1*10-39,21,560,1090,055*10-39,81,470,0680,0434,6*10-3101,280,0830,0324,7*10-39,61,390,1040,064,3*10-38,41,2100,0710,0543,5*10-371,5110,1120,063,4*10-39,31,6120,0780,0424,4*10-36,91,4130,0680,0454,5*10-36,31,6140,1080,0653,3*10391,5150,1070,063*10-36,41,4160,1110,0653,6*10-39,41,5170,0620,043,3*10-361,2180,1050,063,2*10-39,51,4190,0580,0453,2*10-36,41,6200,0810,053,8*10-35,91,3210,0640,0433*10-36,81,3220,0780,053,7*10-37,51,6230,0620,045*10-38,71,2240,10,0553*10-39,91,4250,0680,0433,1*10-37,21,5260,1010,063*10-35,91,6260,0620,0453,8*10-38,81,6270,1040,063*10-36,11,4280,0680,044*10-39,81,5
Задание 3
Рассчитать силу трения в уплотнениях.
Теоретическая часть.
Работа контактных уплотнительных устройств на плотном прилегании деталей уплотнений к обтюрируемым поверхностям.
Силы трения препятствуют перемещению подвижных частей, оказывают определенное влияние на закон их движения.
При расчете противооткатных устройств и уравновешивающих механизмов эти силы могут быть учтены лишь приближенно, т.к. геометрические размеры деталей уплотнений на стадии эскизного проекта в большинстве случаев неизвестны. При уточненных расчетах, когда размеры деталей, уплотнений известны, силы трения в уплотнительных устройствах можно учесть достаточно точно.
В сальниковом уплотнении расчет сил трения делается в предположении, что сальниковая набивка, находясь в состоянии поджатия, передает давление равномерно во все стороны, как жидкость (рис. 3.1 а).
Рисунок 3.1 а. К расчету сил трения в уплотнениях.
При принятых обозначениях площадь контакта сальниковой набивки со штоком , сила нормального давления , и следовательно, сила трения:
, (3.1)
где: - коэффициент трения сальникового уплотнения, причем .
В воротниковом уплотнении (рис. 3.1б) расчет силы трения производится в предположении, что давление на поверхность уплотняемой детали со стороны воротника равна давлению со стороны жидкости, действующей на воротник. Тогда сила трения воротникового уплотнения:
, (3.2)
где: - коэффициент трения воротника.
Величина = 0,05...0,07 причем меньшие значения принимаются для кожаных, а большие - для резиновых воротников. Рисунок 3.1 б. К расчету сил трения в уплотнениях.
При предварительном определении сил трения можно принять осевое давление в сальнике , а давление жидкости в тормозе приближенно принять .
При расчете противооткатных устройств и элементов отката-наката необходимо знать суммарную силу трения , которая определяется как сумма сил трения в направляющих люльки и уплотнительных устройствах.
Пример решения:
Диаметр штока, d, м.............................................0,065
Давление, , МПа.................................................1,1
Длина сальникового уплотнения, , м....................... 0,04
Коэффициент сальникового уплотнения, ...............0,07
Длина воротникового уплотнения, , м..................0,12
Коэффициент воротникового уплотнения, ..........0,07
Решение
1. Определим площадь контакта сальниковой набивки со штоком:
2. Определим силу нормального давления в сальниковом уплотнении:
3. Определим силу трения в сальниковом уплотнении:
4. Давление жидкости в тормозе выбираем по результатам расчетов во втором задании:
5. Определим силу трения в воротниковом уплотнении:
Исходные данные
№ в-таd, м, МПа, м, м10,0510,040,070,0450,0520,041,50,050,080,050,0630,0351,30,060,090,0550,0740,061,40,050,10,0600,0550,0441,50,050,070,0650,0660,0510,050,080,070,0770,0431,10,060,090,0450,0580,0321,10,050,10,050,0690,061,30,060,070,0550,07100,0541,20,050,080,0600,05110,061,30,060,090,0650,06120,0421,20,040,10,070,07130,0451,40,050,070,0450,05140,0651,40,050,080,050,06150,061,20,060,090,0550,07160,0651,30,050,10,0600,05170,041,20,040,070,0650,06180,061,30,050,080,070,07190,0451,10,060,090,0450,05200,0510,050,10,050,06210,0431,30,040,070,0550,07220,051,40,050,080,0600,05230,041,10,050,090,0650,06240,0551,20,050,10,070,07250,0431,30,050,070,0450,05260,0610,040,080,050,06260,0451,20,050,090,0550,07270,061,30,050,10,0600,05280,041,50,060,070,0650,06
Задание 4
Определить наибольшую силу пружины.
Теоретическая часть.
Такие механизмы позволяют добиваться теоретически полного уравновешивания во всем диапазоне углов возвышения. Расчетная схема представлена на рис. 4.1.
Рисунок 4.1. Расчетная схема пружинного уравновешивающего механизма тянущего типа.
При условии полного уравновешивания для любого значения угла возвышения  должно соблюдаться равенство моментов веса качающейся части и уравновешивающего механизма, т.е.
или Для этого необходимо, чтобы и момент уравновешивающего механизма так же изменялся по закону косинуса при изменении углов возвышения.
Как известно, сила уравновешивающего механизма:
где: - жесткость пружины;
- стрела поджатия.
Из треугольника ОВА,
.
Из того же треугольника по теореме синусов:
,
тогда:
, (4.1)
где: - соответственно расстояние от оси цапф до подвижного А и неподвижного В шарниров;
- угол между при угле возвышения =0;
- по теореме косинусов.
С учетом изложенного момент уравновешивающего механизма:
,
т.е.
.
Из последнего равенства моментов видно, что теоретически полное уравновешивание может быть достигнуто при выполнении следующих двух условий:
1. При расположении оси цапф и центра тяжести качающейся части в одной горизонтальной плоскости ( при = 0) угол , образованный линиями ОАо и ОВ, соединяющими центр оси цапф О с осью подвижного шарнира А0 и с осью В неподвижного шарнира, должен быть равен 900.
2. Расстояние ВА между подвижным и неподвижным шарнирами при всех значениях угла должно быть равно стреле сжатия пружины.
При этих условиях момент уравновешивающего механизма будет изменяться по тому же закону, что и момент веса качающейся части.
Из равенства этих моментов определяется жесткость пружины, необходимая для уравновешивания,
, (4.2)
а также усилие механизма при =0
, (4.3)
где: - расстояние между подвижным и неподвижным шарнирами при =0.
По теореме косинусов при =900 стрела поджатия пружины:
. (4.4)
Наибольшее значение стрелы поджатия пружины:
. (4.5)
Зная , можно определить наибольшую силу пружины:
.(4.6)
Следует отметить, что теоретически возможное полное уравновешивание на практике неосуществимо вследствие производственных трудностей изготовления пружины с заданными характеристиками неизбежной с течением времени осадки пружины, наличия трения в шарнирах механизма и опорах качающейся части, а также влияния на уравновешивание собственного веса механизма.
Пример решения:
Вес качающейся части , Н .....................................................250 Расстояние от центра тяжести до оси цапф , м........................0,25
Расстояние от оси цапфы до подвижного шарнира , м..................0,125
Расстояние от оси цапфы до неподвижного шарнира , м............0,25
Минимальный угол наклона к горизонту радиуса ,0.................... 4
Решение
1. Определим жесткость пружины , необходимой для уравновешивания:
2. Определим наибольшее значение стрелы поджатия:
3. Определим наибольшее значение силы пружины:
Исходные данные
№ в-та, Н, м, м, м,011250,1250,1000,200421400,2700,1250,225831450,2800,1500,250641300,3200,1000,300451560,3000,1500,325562100,2050,1750,350772050,1250,2000,305381850,2800,1250,255491900,3000,1000,3004102500,2000,1500,2658112450,2000,1750,2206122400,1250,2000,2003131530,3000,1250,2258141840,2500,1500,2504151690,3000,1750,3006161890,1250,1000,3253171210,3000,1750,3506181540,2500,2000,2154192340,1250,1250,2106202560,2000,1500,2008211340,2500,1750,2254222450,1250,1000,2503232050,2000,1250,3008241050,2500,1500,3254251250,1250,1750,3505262400,2500,1000,2207262080,2000,1250,2004272000,2500,1500,2256281560,1250,1000,2503
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
48
Размер файла
676 Кб
Теги
primer, kursovaya, rabota
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа