Проектирование и исследование динамической нагруженности поперечно-строгального станка

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

штабный коэффициент и находим отрезки, изображающие все известные силы:

 

мм;

мм;

мм;

 

В соответствии с векторным уравнением последовательно откладываем отрезки и т.д. в направлении соответствующих сил. Затем из точки 4 проводим направление силы , а из точки 1 - направление силы. В пересечении этих направлений получаем точку 8. В результате, из плана сил находим

 

;

Реакцию F54, действующую на звено 5 со стороны звена 4 и приложенную в точке D, находим из уравнения равновесия звена 4

 

,

 

Из уравнения звена 4 видно, что

Тогда

Далее рассматриваем структурную группу (2;3). В точке C прикладываем известную реакцию F34 = - F43, в точке А - реакцию со стороны звена 1 F21 и в точке B - реакцию со стороны стойки О F30.

Реакцию F21 направляем перпендикулярно CB.

Реакцию F21 найдём из уравнения моментов сил, действующих на звено 3, относительно точки B.

 

;

 

Где плечи сил относительно точки А:

 

 

Для определения нормальной составляющей и реакции составляем векторное уравнение равновесия группы (2,3):

 

 

Принят .

Отрезки сил: (1-2)= 29,6/100=0мм;

 

(2-3)= 100/100=1м;

(3-4)= = 32100/100=321мм;

(4-5)= = 39702/100=397мм;

 

Последовательно откладываем отрезки . в направлении соответствующих сил. Затем соединяем точки 1 и 5 и получаем направление силы .. В результате из плана сил находим

 

;

 

Реакцию , действующую на звено 3 со стороны звена 2 во внутренней кинематической паре A, находим из уравнения равновесия звена 2:

 

 

В заключение рассматриваем начальное звено - кривошип 1. В точке А прикладываем известную реакцию , а в точке О - реакцию со стороны стойки О, которую находим путём построения плана сил согласно уравнению равновесия:

 

 

Примем масштабный коэффициент . Отрезки, изображающие известные силы

 

мм; мм;

Откладываем отрезки в направлении соответствующих сил, а затем, замыкая треугольник сил, соединяем точку 3 с точкой 1 отрезком [3-1]. Тогда

 

.

Уравновешивающий момент находим из уравнения моментов

 

Нм.

динамический агрегат рычажный нагруженность

 

5. ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА

 

.1 Задачи проектирования. Исходные данные

 

Задачами проектирования кулачкового механизма являются:

Расчет и построение заданного закона движения толкателя.

Определение основных размеров кулачкового механизма, обеспечивающих его работу.

Построение профиля кулачка, выполняющего заданный закон движения толкателя.

Исходными данными для синтеза являются схема механизма (рис. 5.1) и параметры, приведённые в таблице 5.1.

 

Рис.5.1

 

Таблица 5.1

,

мФазовые углы, градЗакон движения толкателяПри удалениипри возвращении0,0912050120Трапециидальный Параболический

5.2 Определение кинематических характеристик толкателя

 

Закон движения коромысла представляется в виде кинематических диаграмм перемещения SТ, аналога скорости S/Т, аналога ускорения S//Т в функции угла ?1 поворота кулачка.

Рабочий угол кулачка:

 

,

 

а в радианах:

 

рад;

рад;

рад;

рад.

 

Примем отрезок [1-18], изображающий на графиках рабочий угол , равным 270 мм. Тогда масштабный коэффициент будет равен:

 

 

а отрезки, изображающие на графиках фазовые углы:

 

 

Каждый из отрезков [1-9] и [10-18] делим на 8 равных частей.

Для определения используем аналитические зависимости для соответствующих законов движения. На фазе удаления толкатель движется по трапецеидальному закону, для которого имеем:

 

 

где - позиционный коэффициент (отношение текущего угла поворота кулачка к фазовому углу ), изменяющийся от 0 до 1.

На фазе возвращения толкатель движется по параболическому закону, для которого имеем:

 

 

Где - угол положительного ускорения

 

- коэффициент отложения ускорений

 

 

Приводим пример расчета кинематических характеристик на фазах удаления и возвращения.

Для положения 7 на фазе удаления ()

 

 

При используется формула для участка

 

м

м

м

 

Для положения 16 на фазе возвращения(с учетом определения от конца фазы )

, значит используем любую формулу.

 

м

м

м

 

Результаты определения SТ, S/Т, S//Т приведены в таблице 5.2, на основании которых построены графики SТ(?1), S/Т(?1), S//Т(?1).

 

Таблица 5.2

Фаза№ пол.kSТ, мS/Т, мS//Т, мградрадудаления1000,00000,00000,00000,000021/8150,26180,00130,01430,109432/8300,52360,00880,04300,109443/8450,78540,02380,07160,109454/8601,04720,04500,08590,000065/8751,30900,06630,0716-0,109476/8901,57080,08130,0430-0,109487/81051,83260,08880,0143-0,1094911202,09440,09000,00000,0000возвращения1011202,09440,09000,0000-0,0821117/81051,83260,08720,0215-0,0821126/8901,57080,07880,0430-0,0821135/8751,30900,06470,0645-0,0821144/8601,04720,04500,0859-0,0821153/8450,78540,02530,06450,0821162/8300,52360,01130,04300,0821171/8150,26180,00280,02150,082118000,00000,00000,00000,0821

Масштабные коэффициенты равны

 

м/мм;

м/мм;

м/мм;

 

Ординаты графиков вычисляются как .

 

.3 Определение основных размеров кулачкового механизма

 

Основными размерами кулачкового механизма с поступательно движущимся роликовым толкателем являются минимальный радиус центрового профиля кулачка R0 (радиус основной шайбы) и смещение е оси толкателя. Эти размеры определяются из условия недопущения заклинива?/p>