close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursovoy proekt versia 3 30 avril 2012 1

код для вставкиСкачать
 Содержание.
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................//...............5
1.СИНТЕЗ И АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА.........................................7
1.1. Исходные данные................................................................................7
1.2. Построение планов положений....................................................................................7
1.3. Структурный анализ......................................................................................................8
1.5. Расчет механизма на ЭВМ......................................................................9
1.6. Кинематический анализ методом планов..................................................10
1.6.1. Построение плана скоростей....................................................10
1.6.2. Построение плана ускорений....................................................12
1.7. Силовой расчёт.................................................................................15
1.7.1. Определение инерционных факторов..........................................15
1.7.2. Силовой расчёт группы Ассура ||2(4,5).........................................16
1.7.3. Силовой расчёт группы Ассура ||1(2,3)...........................................17
1.7.4. Силовой расчёт механизма | класса.............................................18.
1.8. Сравнение результатов графоаналитического и "машинного" расчётов......18
2.РАСЧЁТ МАХОВИКА 2.1. Определение приведённых факторов .....................................................
2.2. Построение диаграмм............................................................................
2.3. Определение момента инерции маховика и его размеров.............................
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..............................................................................................
ЛИТЕРАТУРА................................................................................................
Введение
Проектируемый машинный агрегат работает следующим образом:
Шаговый (см. таблицу с рисунком) транспортер выполнен с приводом от шестизвенного кривошипно - коромыслового механизма, состоящего из кривошипа 1, шатунов2 и 4, коромысла 3 и ползуна 5 (рабочий орган). Кривошип 1 получает вращение от электродвигателя через планетарный редуктор ( на рисунке не показаны).
При движении ползуна 5 слева на право механизм перемещает заготовки в зону обработки и сборки. При движении ползуна 5 справа налево происходит холостой ход без заготовок и ползун 5 возвращается в исходное положение для осуществления следующего цикла. Для удаления готовых изделий из зоны обработки используется кулачковый механизм, имеющий привод от электродвигателя через пару зубчатых колес (см. рис. 1.1). В начале каждого рабочего хода до контакта ползуна с заготовкой сопротивление на рабочем органе определяется (так же как и во время холостого хода), только силами трения, возникающими в механизме, и составляет 0,1 Q max (см. график рабочих сопротивлений). В дальнейшем, после того как ползун начнет перемещение заготовок, сила сопротивления возрастает до величины Q max и всегда противоположна скорости ползуна.
Исходные данные к заданию 3 приведены в отдельной таблице.
СИНТЕЗ И АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
1.1. Исходные данные
Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис. 2, где механизм изображен в крайних и заданных положениях (соответственно толстые и тонкие линии). Геометрические размеры и другие заданные постоянные параметры приведены в табл. 1.1. Согласно рекомендациям в заданиях вес звена 5 принят G5 = 0,5Qmax = 0,5·5400 = 2700 Н.
Рис.2.Кинематическая схема рычажного механизма
Таблица 1.1
Заданные параметры механизма
Длина кривошипа O1A, м L1 0,30Длина шатуна AB, м L2 2,20Длина коромысла O3 B, м L3 1,20Длина шатуна CD, м L4 0,80Координаты, м X03 1,90 Y03 0 Y05 1,60Частота вращения, об/мин n1 38Усилие перемещения,H Qmax 5400Неравномерность δ 0,40 1.2 Построение планов положений
Для построения планов положений механизма принимается масштаб
Заданные размеры механизма Li в принятом масштабе изображаются чертежными размерами ,которые определяются по выражению:
Чертежные размеры механизма, определенные по (1.1), приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2.
Чертежные размеры звеньев механизма
LO1A ммLAB ммLO3B ммLСD ммX03 ммY03
ммY05
мм18,94138,9475,7850,521200101 Используя найденные чертежные размеры, на листе 1 проекта построены крайние и заданное положение механизма.
1.3. Структурный анализ механизма Структурная схема механизма приведена на рис.2, где подвижные звенья обозначены цифрами (1 - кривошип, 2 и 4 - шатуны, 3 - коромысло, 5 - ползун). Кинематические пары V класса также обозначены арабскими цифрами, обведёнными кружками.
Поскольку механизм плоский, то его степень подвижности определяется по формуле П.Л.Чебышева
W = 3n - 2 PV - PIV
n - (oбщее число звеньев включая стойку) =5
PV- (количество кинематических пар V класса.) = 7
PIV- (количество кинематических пар IV класса. ) = 0
W = 3*5 - 2*7 - 0 = 15 - 14 = 1
Механизму необходимо одно начальное звено для полной определённости его движения. В качестве начального принято звено 1, закон его движения - вращение с частотой n1=const.
Структурно в состав механизма входят:
а) группа Асура 2-го класса 2-го вида (рис.3, а)
б) группа Асура 2-го класса 1-го вида (рис.3, б)
в) механизм первого класса (рис. 3, в)
Таким образом, формула строения механизма имеет вид:
I(0,1)→II1(2,3)→II2(4,5)
Поскольку наивысший класс групп Асура, входящий в состав механизма - второй, то и механизм в целом относится ко второму классу.
1.4. Синтез и анализ механизма на ЭВМ
Для расчета механизма на ЭВМ подготовим таблицу исходных данных (табл.1.3.).
Таблица 1.3
Исходные данные для расчета механизма на ЭВМ
Обозначения в программе Обозначения в механизме Численные значения (ввод) NG1 II1(2,3) 1 NG2 II2(4,5) 2 PS1 параметр сборки II1(2,3) - 1 PS2 параметр сборки II2(4,5) 1 L1 LO1A 0,30 L2 LAB 2,20 L3 LO3B 1,20 L4 LCD 0,80 LO3 LO3C 1,25*1,2 X03 X -1,9 Y03 Y1 0 X05 0 0 Y05 Y2 1,6 D1N  153 D03  BO3C 0 D5 0 0 N1 -n1 - 38 G5 0,5 QMAX 2700 Q1...Q2 0,1QMAX 540 Q3...Q7 QMAX 5400 Q8...Q12 0,1QMAX 540
По результатам расчета на ЭВМ получена распечатка (см. следующую страницу)
АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА
Исходные данные:
NG1 NG2 PS1 PS2 L1 L2 L3 L4 L03 X03
1 2 -1 1 0.3 2.2 1.2 0.8 1.5 -1.9
Y03 X05 Y05 D1N D03 D5 N1 G5 Q1 Q2
0 0 1.6 153 0 0 -38 2700 540 540
Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12
5400 5400 5400 5400 5400 540 540 540 540 540
Результаты расчета.
Параметры звеньев:
Номер звена 1 2 3 4 5
Вес G,н 100.000 440.000 300.000 160.000 2700.000
Момент инерции Is,кгм2 0.459 37.907 12.015 1.823 0.000
Положение центра масс LS,м 0.000 0.733 0.500 0.267 0.000
Положение 6, угол кривошипа 3.0 град.
Задача скоростей:
V1,м/с V2,м/с V3,м/с V5,м/с VS2,м/с VS3,м/с VS4,м/с
1.19 0.70 0.87 0.80 0.90 0.29 0.84
B1,град B2,град B3,град В5,град BS2,град BS3,град BS4,град
-87.03 -15.46 -15.46 0.00 -72.77 -15.46 -10.63
O2,р/с O3,р/с O4,р/с
-0.54 -0.58 0.30
Задача ускорений:
A1,м/с A2,м/с A3,м/с A5,м/с AS2,м/с AS3,м/с AS4,м/с
4.75 3.56 4.46 4.34 4.34 1.49 4.40
G1,град G2,град G3,град G5,град GS2,град GS3,град GS4,град
-177.03 171.09 171.09 180.00 179.65 171.09 174.01
E2,р/с E3,р/с E4,р/с
-0.60 2.95 -0.86
Реакции в кинематических парах:
R01,Н R12,Н R23,Н R03,Н R34,Н R45,Н R05,Н Mур,Нм
4358.29 4405.96 4799.06 3823.15 4239.07 4275.56 1931.94 -700.75
F01,град F12,град F23,град F03,град F34,град F45,град F05,град
-27.90 -29.04 -32.52 89.35 12.75 10.35 90.00
Максимальные реакции:
Реакция R01 R12 R23 R03 R34 R45 R05
Модуль, Н 8781.2 8819.8 8901.6 5330.4 6095.0 6037.9 3179.8
Угол, град. -22.4 -23.0 -24.8 112.4 8.6 7.3 90.0
Положение 3 3 3 3 3 3 8
Приведенные факторы:
Положение 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
MQпр,нм -81.0 -203.7 -2120.2 -2142.1 -1686.6 -973.6
-189.2 -22.8 -170.4 -292.0 -323.2 -235.5
Iпр,кгм2 2.96 23.29 50.04 53.97 36.93 15.59
3.76 6.77 28.15 63.29 74.51 32.85
1.5. Кинематический анализ методом планов
Поскольку одним из свойств групп Асура является их кинематическая определимость, то кинематический анализ проводится последовательно по группам Ассура, причём порядок их рассмотрения совпадает с направлением стрелок в формуле строения
1.5.1. Построение плана скоростей
Механизм I класса (звено 1вместе со стойкой).
Угловая скорость кривошипа:
1/с
Вектор скорости точки А перпендикулярен звену 1 и направлен в соответствии с направлением ω1. Модуль скорости
VA= ω1·LO1A=·0.30= 1,19 На плане скоростей этот вектор изображается отрезком ра = 11,931 мм. Тогда масштаб плана скоростей
Группа Асура II1 (2,3)
Внешними точками группы являются точки А и О3, внутренней - точка В. Составляется система векторных уравнений, связывающих скорость внутренней точки со скоростями внешних точек:
VB=VA+VBA
VB=VO3+VBO3;
,
где VB - скорость точки В, м/с;
VO3 - скорость полюса точки О3, м/с;
VBO3 - скорость точки В, в ее вращательном движении вокруг точки О3, м/с;
VA - скорость полюса точки А, м/с;
VBA-скорость точки В во вращательном движении вокруг точки А, м/с. VO3=0 (т.к. точка О3 - неподвижна),VBO3 BO3, VA O1A, VBA  AB.
По этой формуле строится план скоростей, замеряются длины найденных отрезков (pb=6,5 мм , ab= 11,8 мм) и определяются модули скоростей:
VB = (pb) ∙KV = 6,5∙0,1 = 0,65м/с
VBА = (аb) ∙KV = 11,8∙0,1 = 1,18 м/с
Скорости точек S2, C и S3 находятся с помощью теоремы подобия. Составляется пропорция, связывающая чертёжные размеры звена 2 (АВ, АS2) с отрезками плана скоростей:
откуда определяется длина неизвестного отрезка Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана скоростей. Точка s2 является концом вектора VS2, Начала всех векторов - в полюсе р. Поэтому отрезок ps2 = 8,9 см (определено замером) изображает вектор VS2.
VS2 = (ps2) ∙KV = 8,9∙0,1=0,89 м/с Скорости точек S3 и С определяются аналогично по принадлежности звену 3
откуда определяем длину неизвестного отрезка
мм
Этот отрезок откладывается на плане скоростей параллельно отрезку pb. Модуль вектора равен
VC = (pc) ∙KV =81,25 ∙ 0,1= 0,81 м/с
откуда определяем длину неизвестного отрезка
мм
Этот отрезок откладывается на плане скоростей параллельно отрезку ps3. Модуль вектора равен
VS3 = (ps3) ∙KV = 26,00377 ∙ 0,1 = 0,26м/с
Определяются величины угловых скоростей звеньев 2 и3:
с-1 с-1
Для определения направления ω2 отрезок ab плана скоростей устанавливают в точку В, а точку А закрепляют неподвижно, тогда становится очевидным, что ω2 направлена по часовой стрелке. Для определения направления ω3 отрезок pb плана скоростей устанавливают в точку В, точка О3 неподвижна , поэтому ω3 также направлена по часовой стрелке.
Группа Ассура II2 (4,5);
Внешними точками группы являются точки С и D (точка D0 принадлежит стойке, внутренней - точка D1, принадлежащая звеньям 4 и 5 (в дальнейшем обозначается без индексов)).
По принадлежности точки D звену 5 вектор её скорости известен по направлению: VD║ х-х. Поэтому для построения плана скоростей для данной группы Ассура не достаточно одного векторного уравнения:
VD = VC + VDC;
VD = VD0 + VDD0;
Скорость точки S4 определяется по принадлежности звену 4 и находится с помощью теоремы подобия. Отрезок откладывается на отрезке сd плана скоростей. Точка S4 является концом вектора Vs4, начало всех векторов - в полюсе P. Поэтому отрезок РS4=81мм (определённо замером) изображает вектор Vs4.
Vs4=(рs4) . kv =0,81 м/с.
1.5.2. Построение плана ускорений
Механизм I класса (звено 1).
Точка А кривошипа 1 совершает вращательное движение вокруг О1, поэтому её ускорение есть сумма нормального и тангенциального ускорений:
.
Поскольку принято n1 = сonst (следовательно ε1 = 0), то
Модуль ускорения м/с2
На плане ускорений этот вектор изображается отрезком 100 мм, направленным от А к О1. Масштаб плана ускорений:
м/с2 * мм Группа Асура II1 (2,3):
Составляется система векторных уравнений, связывающих ускорение внутренней точки В с ускорениями внешних точек А и О3 на основании уравнений (2.4):
В этой системе модули нормальных ускорений a ban=ω22Lab=(0,536)2*2,2=0,632
a b03n=ω22L03b = (0,541)2*1,2=0,3512 На плане ускорений векторы и изображаются отрезками
В результате построения плана ускорений определяются отрезки nBAb=20мм; nBО3b = 78 мм, πb = 80, ab = 19 мм и определяются модули ускорений:
Ускорение точки S2 определяется с помощью теоремы подобия, на основании которой составляется пропорция, связывающая чертёжные длины звена 2 с отрезками плана ускорений:
откуда определяется длина неизвестного отрезка:
Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана ускорений. Соединением полюса π с точкой s2 получается отрезок равный 94 мм (определено замером). Модуль ускорения точки S2
Ускорения точек S3 и С определяем аналогично.
πS3/πb = O3S3/O3B
πS3= πb* O3S3/ O3B
πS3=80*30,312/75,78=32 мм
Откуда определяем длину неизвестного звена(по построению)
Откуда определяем длину неизвестного звена
Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана ускорений. Определяем величины угловых скоростей звеньев 2 и 3:
Для определения направления ε2 отрезок nBAb плана ускорений устанавливается в точку В, а точка А закрепляется неподвижно. ε2 направлена по часовой стрелке. Для определения направления ε3 отрезок nBО3b устанавливается в точку В. ε3 направлена против часовой стрелки.
Группа Асура II2 (4,5):
По принадлежности точки D звену 5 вектор ее ускорения известен по направлению: AD║ х-х. Поэтому для построения плана ускорений для данной группы достаточно одного уравнения:
aD = a C + a nDC + a DtC
aD = aD0 + aDD0
В этом уравнении модуль нормального ускорения a nDC= ω42LCD = VD2C/LDC =(0,26)2/0,8 = 0,085
на плане это ускорение изображается отрезком CNDC = a nDC / Ka = 0,085/ = 1,79 мм
В результате построения плана ускорений определяеются отрезки πd = 95мм nDCd = 12 мм определяеются модули ускорений:
a D = (πd)* Ka = 95*0,0473= 4,50 a DtC = (nDCd)* Ka = 12*0,0473= 0,5676 Ускорение точки S4 находится по теореме подобия
cs4 = CS4
cd CD
cs4 = (cd* CS4 )/ CD
cs4= (12* 16,6716)/50,52 cs4= 3,96 мм
Этот отрезок откладывается на отрезке CD плана ускорений . Соединением полюса π с точкой S4 получается отрезок равный = 99 мм (определено замером). Модуль ускорения точки S4
Величина углового ускорения звена 4
Для определения направления ε4 отрезок nDCd плана ускорений устанавливается в точку D , а точка С закрепляется неподвижно , ε4 направлена по часовой стрелке.
Поскольку звено 5 совершает поступательное движение, то ε5 = 0.
1.6. Силовой расчет
1.6.1. Определение инерционных факторов
Инерционные силовые факторы - силы инерции звеньев Риi и моменты сил инерции Миi определяются по выражениям:
Расчет инерционных силовых факторов сведён в табл. 1.4.
Таблица 1.4.
Определение инерционных силовых факторов механизма
Звено(i)12345Gi, H1004403001602700Isi,кг/м20.4637,91 12,021,8230.000asi,м/с204,441,514,644,54εi, 1/с200,433,150,700Pиi, Н0199,6246,3375,681239,65Mиi,Нм016,337,8471,290 Силовой расчёт проводится в последовательности, противоположной направлению стрелок в формуле строения (1.3).
1.6.2. Силовой расчёт группы Ассура II2 (4,5)
На листе 1 проекта построена схема нагружения группы в масштабе Кs = 0,01583 м/мм Силовой расчёт группы состоит из четырёх этапов.
1. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено 4, относительно шарнира D.
∑МD4 = R34τLDC + PИ4hИ4kL + GИ4hG4kL + MИ4 = 0
где hG4 =32 мм, hИ4 =12 мм - чертёжные плечи сил G4 и Рин, определяются замером на схеме нагружения группы. Из уравнения имеем: Т.к. R34τ < 0, то её действительное направление не соответствует предварительно выбранному. Действительное направление противоположно выбранному.
2. Составляется векторная сумма сил, действующих на группу:
∑ Р(4,5) = R34n + R34τ + PИ4 + G4 + PИ5 + G5 + Q + R05 = 0
Для построения плана сил по этому уравнению применяется масштаб Кр=40 Н/мм. Определяются длины отрезков (табл.1.5).
Таблица 1.5
Длины отрезков, изображающих известные силы
СилаR34τPИ4G4PИ5G5QМодуль Н120,8975,681601251,0327005400ОтрезокabbccddeeffgДлина, мм3,021,892431,2767,5135 В результате построения плана сил находятся длины отрезков (замером) и определяются модули реакций
R05 = 42,5 ∙ 40= 1700 H
R34 = 106 ∙ 40= 4240 H
3. Составляется векторная сумма сил, действующих на звено 5: ∑ Р = PИ5 + G5 + Q + R05 + R45+РИ4+R34n +R34t = 0
По этому уравнению достраиваем план сил группы и определяется отрезок hd = 108 мм, тогда модуль неизвестной реакции R45 = 108∙40=4320 H
4. Для определения точки приложения реакции R05 в общем случае следует составить сумму моментов сил, действующих на звено 5, относительно шарнира D. Однако в рассматриваемом механизме в этом нет необходимости: силы, действующие на звено 5, образуют сходящуюся систему, поэтому линия действия реакции R05 проходит через шарнир D.
1.6.3. Силовой расчёт группы Асура II1(2,3)
На листе 1 проекта построена схема нагружения группы в масштабе КL=0,01583 м/мм. Силовой расчёт группы состоит из четырёх этапов.
1. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено 2, относительно шарнира В. ∑МВ = R12τLАВ - G2hG2KL + PИ2hИ2KL + MИ2 = 0
где hG2 =78мм, hИ2 =45мм - чертёжные плечи сил G2, и РИ2, определяются замером на схеме нагружения группы. Из уравнения имеем:
2. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено 3, относительно шарнира В:
∑МВ = R03τLО3В + G3hG3KS + R43h43KS + MИ3 = 0.
где hG3 =12 мм, h34 =18 мм hИ3 =43 мм - чертёжные плечи сил G2 и РИ3, определяются замером на схеме нагружения группы. Из уравнения имеем:
СилаR12τPИ2G2PИ3G3R03τR43Модуль Н174,9199,6244046,333001049,024240ОтрезокkllmmnnooppqpqДлина, мм4,164,75210,41,1037,1424,100,9 3. Составляется векторная сумма сил, действующих на группу:
∑ Р = R12n + R12τ + PИ2 + G2 + PИ3 + G3 + R43 + R03τ + R03n = 0
Для построения плана сил по этому уравнению применяется масштаб Кр = 42 Н/мм. Определяются длины отрезков в результате построения плана сил находятся длины отрезков (замером) и определяются модули реакций
R12 =105∙42= 4410 H
R03 = 86∙42= 3612 H
4. Составляется векторная сумма сил, действующих на звено 5:
∑ Р = PИ3 + G3 + R43 + R03 + R23 = 0
По этому уравнению достраиваем план сил группы и определяется отрезок sn = 113 мм, тогда модуль неизвестной реакции R23 = 113∙42= 4746 Н
1.6.4. Силовой расчёт механизма I класса
На листе 1 проекта построена схема нагружения группы в масштабе Кs = 0,015 м/мм. Силовой расчёт группы состоит из двух этапов.
1. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено 2, относительно шарнира В.
∑МО1 = R21h21KS + MУР = 0,
откуда
MУР = -P21h21KS = -4410*10*0,01583 = - 698,103 Нм
2. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено 1: ∑ Р = R12 + G1 + R01 = 0
По этому уравнению на листе 1 строится план сил в масштабе Кр=100 Н/мм и определяется отрезок vt = 45 мм. Модуль искомой реакции R01=45∙100 = 4500 Н
На этом силовой расчет завершён.
2. Расчёт маховика
Расчёт маховика, снижающего колебания скорости системы до заданного уровня δ, является частным случаем второй задачи динамики.
Расчёт проводим графоаналитическим методом на основе использования диаграммы энергомасс в следующей последовательности:
2.1. Определение приведённых факторов
Выбираем схему динамической модели с распределёнными параметрами. За звено приведения выбираем кривошип:
где, ω = ω1 - угловая скорость звена приведения;
JПР - приведённый момент инерции звена приведения;
МРПР, МQПР - приведённые моменты сил движущих и сопротивления.
2.2. Построение диаграмм
Строим график изменения приведённого момента инерции JПР за цикл периодически устанавливающегося режима движения:
Записываем выражение JПР для исследуемого механизма:
Используя результаты кинематического анализа рассчитываем JПР для исследуемого положения механизма. По результатам расчёта на ЭВМ для 12 положений механизма строим в выбранном масштабе график J(φ) за цикл движения
Строим график приведённого момента сил сопротивления МQПР за цикл периодически устанавливающегося режима движения:
Записываем выражение МQПР для исследуемого механизма:
Используя результаты кинематического анализа рассчитываем МQПР для исследуемого положения механизма. По результатам расчёта на ЭВМ для 12 положений механизма строим в выбранном масштабе график МQПР(φ) за цикл движения
График МQПР делим на 12 последовательных участков. Полученные криволинейные трапеции заменяем равновеликими по площади прямоугольниками, высоты которых сносим по оси абсцисс в точки. Выбирае6м базу интегрирования Н, где полюс интегрирования F соединяем с этими точками, получим углы φ2, φ3, φ4и т.д. Из начала графика работ А,ΔЕ проводим прямую под углом φ2, получаем точку из которой проводим прямую под углом φ3, получая следующую точку и т.д.Соединив данные точки, получаем работу сил сопротивления за цикл движения АЦQ и график этой работы внутри цикла АQПР(φ).
Методом графического интегрирования графика МQПР строим график изменения работы приведённого момента сил сопротивления АQПР(φ) и работу сил сопротивления за полный цикл АQЦ. Н = 50 мм
Масштаб графика работ А(φ) и изменения кинетической энергии ΔЕ(φ) рассчитываем следующим образом КА = КЕ = Н∙Кφ∙КМ = 50∙17,85∙0,035 = 31,2375 Дж/мм
График работ движущих сил АРПР(φ) составляется из условия равенства нулю изменения кинематической энергии ΔЕЦ = АРЦ + АQЦ = 0 за полный цикл периодически установившегося режима работы. Учитывая принятое допущение МQПР = const и равенство АРЦ = АQЦ, соединяем прямой начало и конец графика АQПР(φ) и получаем график работ сил движущих - АРПР(φ), построенный в отрицательной области. Строим известное положение графика сил движущих АРПР(φ) в положительной области.
График приведённого момента сил движущих МQПР строим методом графического дифференцирования графика АРПР(φ): из полюса интегрирования F проводим прямую под углом β, которая отсекает на оси абсцисс отрезок, определяющий в масштабе МРПР.
Диаграмма изменения кинетической энергии ΔЕ(φ) внутри цикла строится как алгебраическая сумма работы сил движущих АРi и сил сопротивления АQi для каждого исследуемого положения механизма.
ΔЕi = АРi + АQi
Диаграмму энергомасс ΔЕ(JПР) строим методом графического исключения параметра φ из графиков ΔЕ(φ) и JПР(φ).Закон движения системы определяется её кинематической энергией Ei = E0 + ΔЕi и приведённым моментом инерции системы Ji = J0 + JПРi. При установившемся режиме движения E0 = const, J0 = const и построенная диаграмма энергомасс ΔЕ(JПР) отличается от истинной Е(J) наличием осей истинной системы координат вниз на величину E0 = const, а влево на величину J0 = const (в масштабах).
Диаграмма энергомасс позволяет не только исследовать закон движения системы, но и решить частный случай второй задачи динамики: рассчитать момент инерции маховых масс, снижающих колебания скорости системы до заданного уровня δ = 0,40.
2.3. Определение момента инерции маховика и его размеров
По исходным данным (коэффициенту неравномерности приведения δ и угловой скорости звена приведения ω) рассчитываем углы, соответствующие экстремальным значениям скорости звена приведения: откуда получаем: ψmax ≈ 14,74 º ψmin ≈ 6,41 º Под найденными углами ψmax и ψmin проводим касательные к диаграмме энергомасс соответственно с верху и снизу. С помощью замера из диаграммы энергомасс определяем отрезок ab = 50 мм
Рассчитываем требуемую величину момента инерции маховика JМ, снижающего колебания скорости системы до заданного уровня δ:
Рассчитываем геометрические размеры маховика:
Вычисляем средний диаметр маховика по следующей формуле:
Эскиз маховика вычисляем высоту и ширину
обода маховика по формулам:
b = 0,1∙DСР = 0,1∙1.83 = 0,183 м
h = 0,2∙DСР = 0,2∙1.83 = 0,367 м
Заключение.
В результате исследования механизма были получены данные, исходя из которых можно сделать следующие выводы:
1) В результате структурного анализа были определены степень подвижности механизма и его класс.
2) С помощью метода планов и графического метода были определены кинематические характеристики механизма в третьем положении. Так как расхождение между данными, полученными различными способами (машинным и графоаналитическим) не превышает 5%, мы можем говорить о правильности и точности проведённого расчёта.
3) Силовой анализ позволил нам определить инерционные характеристики механизма. Также силовой анализ позволил нам определить мощность на кривошипе, что может быть использовано для расчёта мощности двигателя привода кривошипа.
4) С помощью динамического анализа механизма был построен график изменения приведённого момента инерции. На графике видны резкие различия между вершинами и впадинами волн в зависимости от угла поворота кривошипа. Это означает, что данный механизм работает с большей степенью неравномерности. Чтобы механизм работал плавно и без перегрузок необходимо его уравновешивание.
5) Чтобы механизм работал плавно и без перегрузок необходимо его уравновешивание. Простейшим способом уравновешивания механизма является применение маховика. В работе проведен расчёт геометрических параметров маховика, обеспечивающего работу механизма с заданной степенью неравномерности.
Литература
1. И.М. Белоконев, С.А. Балан, К.И. Белоконев Теория механизмов и машин. Конспект лекций. М., "Дрофа", 2004г
2. В.И. Пожбелко, П.Г. Виницкий, Н.И. Ахметшин Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. Учебное пособие для самостоятельной работы
студентов. Часть 1. Челябинск, ЮУрГУ, 2003г
3. И.И. Артоболевский Теория механизмов и машин. М., "Наука", 1988г
4. К.В. Фролов и др. Теория механизмов и машин. М., "Высшая школа", 1999г
5. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. М., "Машиностроение", 1964г
6. Стандарт организации. Курсовое и дипломное проектирование. Общие
требования к содержанию и оформлению. Челябинск, 2008г.
Содержание.
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................5
1.СИНТЕЗ И АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА.....................................................6
1.1. Исходные данные.........................................................................................6
1.2. Построение планов положений...................................................................................7
1.3. Структурный анализ...................................................................................................8
1.3.1. Построение диаграммы относительных параметров
и проверка работоспособности механизма............................................................9
1.4. Расчет механизма на ЭВМ...........................................................................10
1.5. Кинематический анализ методом планов......................................................12
1.5.1. Построение плана скоростей.........................................................12
1.5.2. Построение плана ускорений..........................................................14
1.6. Силовой расчёт..........................................................................................18
1.6.1. Определение инерционных факторов..............................................18
1.6.2. Силовой расчёт группы Ассура ||2(4,5).............................................18
1.6.3. Силовой расчёт группы Ассура ||1(2,3).............................................19
1.6.4. Силовой расчёт механизма | класса.................................................20
2.РАСЧЁТ МАХОВИКА ..........................................................................................22
2.1. Определение приведённых факторов ...........................................................22
2.2. Построение диаграмм..................................................................................22
2.3. Определение момента инерции маховика и его размеров................................24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.......................................................................................................26
ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................................27
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
35
Размер файла
2 919 Кб
Теги
avril, kursovoy, proekt, 2012, versia
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа