Синтез и исследование механизмов кривошипного пресса
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
решения задачи реальную схему машины с одной степенью свободы с недеформируемыми звеньями и начальным звеном, совершающим вращательное движение (кривошип) является одно-массовая система, обладающая некоторой условной массой, кинетическая энергия которой в любом положении звена приведенная равна кинетической энергии всего механизма:
Tn=Jn1/2=Ti,
и нагруженной фиктивным моментом, мощность которого равна сумме мощностей, развиваемых всеми силами, действующими в механизме:
Nn=Mn1=Ni.
Здесь обозначено:
Jn - момент инерции приведенной массы относительно оси вращения;
Mn - приведенный момент всех внешних сил
Mn= Mnс - Mnд;
Mnд - приведенный момент движущих сил (Нм);
Mnс - приведенный момент сил сопротивления (Нм).
) Массы звеньев: mi=liqi: m2=15 кг, m4=13,5 кг, m5=40 кг
) Моменты инерции звеньев: IS1=0.004 кгм2.
) Сила сопротивления: Р5=2700Н
) Приведение сил:
Mnc*1=G3VS3cos () +P5VS5cos ()nс=-P5/1
3.2 Построение графика приведенного момента сил сопротивления
.
Задаем l=180 мм и Н=38 мм, тогда
Приведение момент инерций:
, JS1=0,8; /21=0.15; m5/21=0.45; то
Jn=0.004+ 0.17V2S3+0.45V2S5
3.3 Построение графика приведенного момента инерции
123456789101112Jn2.063.063.97.924.81.421.211.413.88.149.014.16yJ17627536076245011291111350784871386
3.4 Построение графика работ сил сопротивления
Строится графическим интегрированием графика Мnc, для чего криволинейную фигуру заменяем равновеликими прямоугольниками.
Построение графика работ движущих сил: Ад=Аi.
Построение графика избыточных работ: .
Построение диаграммы Виттенбауэра.
Расчет маховика.
Маховик служит для уменьшения неравномерности движения. .
Коэффициент неравномерности движения
,
Под этими углами к диаграмме Виттенбауэра проводим касательные - сверху и - снизу. nm=55 мм
Определяем момент инерции маховика:
3.5 Определение угловой скорости начального звена
Начальное значение кинетической энергии:
Изменение кинетической энергии во всех положениях ; определяем значение угловой скорости
Задаемся
, тогда
123456789101112?T010.6431.92117.04202.16266287.28266250.04202.16148.96101.08Jn2.063.063.97.924.81.421.211.413.88.149.014.16?i1.91.551.340.861.222.442.72.461.380.90.861.29y?107106103989090909293959699
Проверка:
%=%=2,972%
4. Силовой расчет механизма
Цель силового расчета: определение реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента.
4.1 Выбор положения
Выбираем 10-е положение рабочего хода, когда действует максимальная нагрузка. Прикладываем действующие внешние силы, переносим с 1-ого листа план скоростей, строим план ускорений.
4.2 Построение плана ускорений
План ускорений строим для одного положения механизма на рабочем ходе.
Определяем ускорение т. А кривошипа.
Нормальное ускорение направлено направлено к мгновенному центру вращения, т.е. то есть вдоль звена О1А и по направлено к точке О1.
Выбираем масштабный коэффициент ускорения
Ускорение т. В
, // ВА_|_ВА // ВО3_|_ВО3
Так как точка О3 неподвижна, то её ускорение /
Относительные нормальные ускорения:
Отрезки, изображающие нормальные ускорения
Из точки а плана ускорений отрезок параллельно АВ в направлении от точки В к точке А. Через полученную точку n1 проводим прямую перпендикулярно АВ. Затем откладываем из точки отрезок параллельно ВО3 по направлению от В к О3. Через полученную точку n2 проводим линию АВ до пересечения с прямой, проведенной через точку n1. Точку пересечения b, соединяем с полюсом . Отрезок изображает в масштабе ускорение точки b.
Для построения ускорения т. С пользуемся свойством подобия и пропорциональности одноименных отрезков на плане механизма и плане ускорений.
Ускорение точки D ползуна определяем по векторному ускорению
, // у-у // DC_|_DC
Абсолютное ускорение т. D имеет направление параллельно направляющей.
Относительное нормальное ускорение
Отрезок, изображающий нормальное ускорение
Из точки с плана ускорений проводим отрезок cn4 перпендикулярно DC, а из точки n проводим линию параллельно DC. Из полюса проводим линию параллельно оси Y. Точка пересечения d определяет отрезок , соответствующий ускорению .
По плану ускорений определяем ускорения точек и звеньев.
Угловое ускорение:
Направление определяется вектором касательных ускорений.
4.3 Определение сил и моментов сил инерции
Силы инерции прикладываем в соответствующих точках и направляем противоположную сторону ускорений центров масс, моменты сил инерции - противоположно угловым ускорениям центров масс, моменты сил инерции - противоположно угловым ускорениям звеньев.
4.4 Расчет ведомой группы 4-5
Изображаем группу и прикладываем внешние силы, силы и моменты сил инерции и реакции со стороны отброшенных звеньев:
R05, R34, R45, R54, .
Находим реакции по уравнениям, так как группа согласно принципу Даламбера н