Кинематический и кинетостатический расчет поперечно-строгального станка
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
центра тяжести звеньев - вниз или вверх.
3.1 Расчёты для определения уравновешивающей силы для групп Асура по методу последовательного рассмотрения
Силовой расчёт производим только для первого положения механизма.
Разбиваем механизм на три группы Асура. В местах соединения звеньев указываем реакции. Решаем полученные уравнения, находим уравновешивающую силу и строим силовые многоугольники.
На звенья механизма действуют не только внешние силы, но на кулису действует и момент сил инерции Ми3. Чтобы избавиться от момента сил инерции Ми3, силу инерции Ри3 переносим в точку качения К, определив отрезок LSK по формуле:
м
Определение реакций в кинематических парах механизма начинаем с последней группы Асура и кончаем ведущим звеном. Решение данной задачи начинаем с рассмотрения равновесия структурной группы, состоящей из ползуна 5 и камня 4.
Общее уравнение равновесия всей группы будет иметь вид:
R05 + РПС + РИ5 + G5 + R34 = 0,
где R05 - реакция со стороны стойки на пятое звено
R34 - реакция со стороны третьего звена на четвёртое.
Для определения величины реакций R05 и R34 строим план сил в масштабе
?р= G3/LG3 =540/27 = 20 H/мм.
Из плана сил R05= G5=720 Н
R34= РПС + РИ5=540+301,14= 841,14 Н
РПС=12 мм*45 Н/мм=540 Н
РИ5=m5*?b5 *?a=72*83,65*0,05=301,14 Н
Рассмотрим группу, состоящую из звеньев 2 и 3. На звенья этой группы, кроме силы тяжести G3 и силы инерции Рин3, действуют ещё реакции R43, R12, R03. Реакция R43 равна по величине силе R34, но противоположно ей направлена. Реакция R03 проходит через центр шарнира О3, она не известна ни по величине, ни по направлению. Реакция R12 прикладывается в центре вращательной пары А, а направление её перпендикулярно к кулисе О2В.
Величина силы R12 определяется из уравнения моментов всех сил, действующих на группу 2-3 относительно точки О2
Н
G3=18*10=180 Н
Рин3= m3*?b3 *?a=75,24 Н
Приравнивая к нулю векторную сумму всех сил, действующих на группу 2-3, и, построив план сил, находим силу R03.
R43 + Рин3 + G3 + R12 + R03 = 0.
Рассмотрим равновесие ведущего звена кривошипа ОА, на которое действуют следующие силы: сила давления камня кулисы R21, сила давления стойки R01, сила тяжести G1, и уравновешивающая сила Ру.
Линия действия уравновешивающей силы Ру совпадает с направлением линии зацепления зубчатой пары 4-5. Поэтому плечо этой силы равно масштабной величине радиуса rb5 основной окружности колеса. Величина силы Ру определяется из уравнения
Н.
3.2 Расчёты по методу Жуковского
Правильность определения уравновешивающей силы Рур определяем также с помощью рычага Жуковского. Для этого строим план скоростей и в соответствии с точками прикладываем внешние силы инерции, провернув их по часовой стрелке на 900. Уравновешивающую силу Ру прикладываем в точке a1 перпендикулярно к Ра1.
Запишем уравнение равновесие рычага:
Н
Уравновешивающие силы Ру и Ру не равны, потому что приложены в различных точках, но моменты этих сил должны быть равны между собой. Расхождение величин этих моментов из-за неточности графического построения допускается в пределах 5%.
Уравновешивающий момент от силы Ру, определяемой по рычагу Жуковского:
МIу = Ру*rO2A = 102,88(Н. м)
Уравновешивающий момент от силы Ру, определяемой по плану сил:
Мур = Рур. rb5 =98,46 (Н. м)
Относительная величина расхождения определяемого момента в обоих случаях:
3.3 Расчёты с применением принципа возможных перемещений
Pин5V5 cos180 +G5V5cos90 + Pин3V3cos180 + G3V3cos107 + PyV1 cos0 + PncV5 cos0 = 0
Силы инерции действуют в противоположные стороны от ускорения направление и величину V3 и V5 берём с плана скоростей.
V5=44 мм
V3=25 мм
V1=98,8 мм
Py= (Pин5V5 cos180 +G5V5cos90 + Pин3V3cos180 + G3V3cos107+ PncV5 cos0)/ V1 cos0 = 128 Н
4. Синтез плоского кулачкового механизма
Ведущее звено в кулачковом механизме называют кулачком. Ведомое - толкателем. Элементы высшей кинематической пары принадлежащей кулачку называют профилем кулачка, а элементы принадлежащие толкателю называют профилем толкателя.
Кулачковый механизм состоит из кулачка, толкателя, ролика, который закреплен на толкателе и непосредственно соприкасается с поверхностью кулачка. Ролик служит для уменьшения трения возникающего в зоне контакта кулачка с толкателем.
Полный цикл толкателя в кулачковом механизме соответствует одному полному обороту кулачка. Промежутки соответствующие удалению из самого (по отношению к центру вращения кулачка) в самое дальнее, высотою в самом дальнем положении, возвращение из самого дальнего положения в самое близкое, высотою в самом ближнем положении называют Ту, Твп, Тпр, Тнв.
?Ту+?Твп+?Тпр+?Тнв=360
Задача синтеза кулачкового механизма состоит в том, чтобы построить профиль кулачковой шайбы удовлетворяющий поставленным технологическим требованиям.
1. Таблица результатов.
T6,1секRp10ммw11,029508рад/сек Vmax0,010714м/с SH0,018024м tfiSbiriKxkyk0000,0080240,00802400,050,0514750,910,0089340,0089220,000460,10,1029511,820,0098440,0097920,0010120,150,1544262,730,0107540,0106260,0016540,20,2059023,640,0116640,0114180,0023850,250,2573774,550,0125740,012160,003201 0,30,3088525,460,0134840,0128460,004099S=20,714t0,350,3603286,370,0143940,013470,0050750,40,4118037,280,0153040,0140250,0061260,450,4632798,190,0162140,0145050,0072460,50,5147549,10,0171240,0149050,0084310,550,5662310,010,0180340,015220,0096750,60,61770510,920,0189440,015