Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Плечи сил веса звеньев в разных положениях

Факультет: Пищевых технологий

Кафедра: ТПМ

Специальность: Машины и аппараты

Пищевых производств

Форма обучения: очная

Курс, группа: 3, МА-307

Виноградов виталлий Георгиевич

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Механизм подачи и прессования утеплительных блоков»

«К защите допускаю»

Руководитель:

Загиров И.И.

«» 2011г. Оценка при защите:

«»2011г.

Уфа 2011 год

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: Пищевых технологий

Кафедра: Теоретической и прикладной механики

Специальность: Пищевая инженерия малых предприятий

Форма обучения: Очная

Курс, группа: МА-306

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

Виноградов Виталий Георгиевич

1) Тема работы: Механизм подачи и прессования утеплительных блоков.

2) Исходные данные: Вариант основного механизма: 27

3) Содержание работы:

а) Исследование динамики основного механизма.

б) Силовой расчет механизма методом Жуковского Н.Е. и методом Бруевича Н.Г.

Перечень графического материала: 22 страниц, 4 рисунка, 5 таблиц, 2 листа формата А1.

4) Срок сдачи студенческой законченной работы:

«» 2011 г.

6) Дата выдачи задания:

Руководитель: доцент Загиров И.И.

Задание принял к исполнению:

Реферат

Проект: 22 страницы, 2 листа формата А1 графического материала..

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА, СИЛОВОЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА, КАРТИНА ЗУБЧАТОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ. ПРОФИЛИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА

Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых высокопроизводительных машин и механизмов, повышающих производительность и облегчающих труд людей.

До появления в технике быстроходных машин расчет механизмов производился без учета дополнительных сил, которые возникают при движении механизма. С развитием техники стало необходимым учитывать эти силы. В связи с этим появляются новые методы расчета, в частности и силовой расчет, применяемый в данном проекте.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ …………………………………………….…..2

2. СХЕМА МЕХАНИЗМА И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ……………………………....…… 5

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ДВИЖЕНИЯ ….…….....…... 6

3,1 Структурный анализ механизма. …………………………………………….…....…... 6

3.2 Построение 12-ти положений механизма ……………………………………….....….. 6

3.3 Построение планов возможных скоростей ………………………………………….… 7

3.4 Определение приведенных моментов …………………………………………….……. 8

3.4.1 Определение приведенного момента сопротивления ………………………….….…. 8

3.4.2 Построение диаграммы работы от приведенного момента …………………….….. 8

3.4.3 Определение приведенного момента от сил веса ……………………………….…. 9

3.4.4 Определение суммарного приведенного момента ……………………………….….. 11

3.5 Построение графика суммарной работы ………………………………………..…... 12

3.5.1 Интегрирование диаграммы суммарного момента …………………………....….… 12

3.5.2 Определение приведенного момента инерции 2-ой группы звеньев ……….…....… 12

3.6 Определение кинетической энергии 2-ой группы звеньев …………………..……... 13

3.7 Построение диаграммы кинетической энергии 1-ой группы звеньев …………..…... 14

3.8 Расчет габаритов маховика ……………………………………………....………..... 14

3.9 Определение углового ускорения кривошипа ……………………………………...… 15

4. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА ……………………………………….………... 15

4.1 Исходные данные …………………………………………………………………….... 15

4.2 Определение уравновешивающего момента методом Жуковского Н.Е ………….…... 19

4.3 Силовой расчет методом Бруевича Н.Г ……………………………………….....….. .19

4.3.1 Структурная группа (4,5)………………………………………………………....… 19

4.3.2 Структурная группа (3,2) ……………………………………………………….….. .20

4.3.3 Механизм начального класса (0,1) ……………………………………………........... 21

БИБЛИОГРАФИЯ …………………………………………………………………….… 29

СХЕМА МЕХАНИЗМА И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Рисунок 1. Кинематическая схема механизма.

Исходные данные Таблица 1

Примечание.

1 Массу звеньев определить, приняв вес 1 пог. м. длины звена q =5 [кг/м],

2 Массу звена 5 принять равной m₃,массу звена 6-равным 2m₃

3 Моменты инерции определяем по формуле I_s=0.08 ml² (кг м²)

4 Сила Q действует при движении звена 6 вправо.

5 Диаметры цапф принять в пределах 20…30 мм.

6 Коэффициент трения принять f_пост.-0,1-0,15; f_вр.-0,04-0,08

3 ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ МЕХАНИЗМА.

3.1 Структурный анализ механизма.

2 - кривошип;

3 - шатун;

4 – кулисный камень;

5 – кулисный камень;

6 - ползун.

Число звеньев n = 5.

Определяем степень подвижности механизма. по формуле Чебышева

W=3n-2p₅-p₄, (3.1)

где n=5 - количество подвижных звеньев;

p₅=7 - количество пар пятого класса;

p₄=0 - количество пар четвертого класса.

W=3×5-2×7-0=1

Последовательность образования механизма.

I(0,2) II(3,4) II(5,6)

3 вид 2 вид

Механизм 2-ого класса.

3.2 Построение 12-ти положений механизма.

Определяем масштаб плана механизма:

(3.2)

Определяем размеры механизма:

Принимаем длину звена BE=230 мм

Строим начальное положение механизма.. За начальное положение механизма принимаем такое положение, когда ведущее 3 звено занимает крайнее положение. Построение последующих положений через каждые 30⁰ относительно начального положения.

3.3 Построение планов возможных скоростей

3.3.1 Скорость точки В:

(3.3.1)

Так как неизвестна принимаем

3.3.2 Скорость точки C₃:

(3.3.2)

Cкорость точки D:

3.3.3 Скорость точки D₁ находим по подобию

(результаты расчетов приведены в таб. 2):

CД/BС=д₁c₂/вс₂(3.3.3)

с₂д₁= вc₂ ^. СД/BC

Таблица 2

№	с₂д₁	СД	вc₂	BC
1	0	62	0	86
2	19	50	28	75
3	44	55	50	62
4	35	70	35	70
5	5	71	7	93
6	13	79	19	120
7	18	71	35	141
8	18	62	46	156
9	17	56	49	162
10	15	52	46	156
11	13	51	38	146
12	9	50	22	125

3.3.4 Скорость точки E находим по подобию

(результаты расчетов приведены в таб. 3):

ес₂=вc₂ ^.EС/BC (3.3.4)

Таблица 3

№	вс₂	EС	ес₂	BC
1	0	122	0	86
2	28	159	59	75
3	50	173	140	62
4	35	164	82	70
5	7	142	11	93
6	19	115	18	120
7	35	93	23	141
8	46	77	23	156
9	49	73	22	162
10	46	76	22	156
11	38	90	23	146
12	22	109	19	125

3.4 Определение приведенных моментов.

3.4.1 Определение приведенных моментов сопротивления:

(3.4.1)

Выбираем масштаб графика :

(3.4.1.1)

3.4.2 Построение диаграммы работы от приведенного момента сопротивления.

Диаграмму работы строим методом графического интегрирования диаграммы приведенного момента сил сопротивления:

(3.4.2)

(3.4.2.1)

Н₁ = 50

Определяем масштаб:

(3.4.2.2)

Определяем движущий момент:

(3.4.2.3)

3.4.3 Определение приведенного момента от сил вес:

(3.4.3)

Определяем веса звеньев и силы от веса звеньев:

q=5 кг/м

м/с²;

l-длина звена в см.

Определяем приведенный момент от сил веса по формуле:

(3.4.3.1)

Плечи сил веса звеньев в разных положениях

Таблица 4

№ Положения
, мм
1	50
2	41
3	14
4	41
5	34
6	27
7	29
8	22
9	8
10	11
11	30
12	40

Выбираем масштаб диаграммы и строим график: (3.4.3.3)

3.4.4 Определение суммарного приведенного момента:

(3.4.4)

Определяем М_S:

Выбираем масштаб суммарного момента:

(3.4.5)

; ;

; .

3.5.1 Построение диаграммы суммарной работы .

Диаграмму суммарной работы строим методом графического интегрирования диаграммы приведенного момента.

Вычисляем масштаб по формуле:

(3.5.1)

3.5.2 Определяем приведенный момент инерции 2-ой группы звеньев для каждого положения.

(3.5.1)

Звено3 (BE)-сложное

Звено4 (С)- вращательное

Звено5 (D)-сложное

Звено6 (-) поступательное

Шатун:

(3.5.2)

Тело 4 (С):

(3.5.3)

Тело 5 (D):

(3.5.4)

(3.5.7)

Определяем масштаб графика :

(3.5.8)

3.6 Определение масштаба кинетической энергии второй группы звеньев :

(3.6)

(3.6.1)

3.7 Строим диаграмму кинетической энергии первой группы звеньев :

(3.7)

(3.7.1)

Определяем приведенный момент инерции 1-ой группы звеньев:

(3.7.2)

(3.7.3)

3.8 Расчет маховика.

Возьмем маховик из стали с ;

Принимаем массу маховика m=100 [кг];

J_max₂=0,9J_пр¹=244,65*0,9 =220 (кг*м²)

Диаметр маховика определяем по формуле:

(3.8)

В связи с огромными размерами маховика переносим его на быстроходный вал.

(3.8.1)

Находим диаметр маховика:

Вычисляем толщину маховика:

(3.8.2)

Рисунок 2. Эскиз маховика

3.9 Определение углового ускорения кривошипа :

(3.9)

Приведенный момент инерции равен сумме приведенного момента инерции первой группы звеньев и второй группы, а также момента инерции самого кривошипа:

(3.9.1)

Подставляя, находим угловое ускорение:

4. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА

(В 11-ОМ ПОЛОЖЕНИИ)

4.1 Исходные данные

Рисунок 3. Исходная схема механизма

1. Скорость точки B:

= 9,6*0,6=5,76 (м/с) (4.1)

принимаем

4.1.1)

2. Скорость точкиC:

(4.1.2)

3. Скорость точки D₁ находим по подобию (Результаты расчетов приведены в таб. 2):

ДC/BС=д₁c₂/вс₂

с₂д₁=вс₂ ^. СD/BC=39 мм

4. Скорость точки E находим по подобию (Результаты расчетов приведены в таб. 3):

с₂e=bc ^.EС/BC=69 мм

5. Скорость точки D:

(4.1.3)

; (4.1.4)

. (4.1.5)

Построение плана ускорений:

1. Ускорение точки B:

(4.1.6)

aⁿ_B=w²₂*O₂B=9,6²× 0,6=55,296 (м/с²);

a^t_B=e₂ *O₂B =1,4× 0,6=0,84 (м/с²).

Выбираем масштаб плана ускорений:

(4.1.7)

aⁿ_B=150 мм a^t_B =2,27мм

2. Ускорение точки C:

(4.1.8)

(4.1.9)

3. Ускорение точки D₁ находим по подобию

c₂d₁= bc₂^. CD/BC=50*114/146=39 мм

4. Ускорение точки E находим по подобию:

ec₂=bc ^.EC/BC=90*114/146=70 мм

5. Ускорение точки D:

(4.1.10)

(4.1.11)

Угловые ускорения звеньев:

(4.1.12)

Определение сил инерции и моментов от сил инерции:

(4.1.12)

(4.1.13)

4.2 Определение уравновешивающего момента методом Жуковского Н.Е.

(4.2)

. (4.2.1)

4.3 Силовой расчет методом Бруевича Н.Г.

4.3.1 Составим векторное уравнение равновесия сил.

(4.3.1)

R₀₆=28,5*15,5=441,75

R₃₅=178*15,5=2759

Выбираем масштаб плана сил:

Составим векторное уравнение равновесия сил:

(4.3.2)

Составляем уравнение моментов всех сил и моментов приложенных к звену 3 относительно точки C:

(4.3.3)

Выбираем масштаб второго плана сил:

(4.3.4)

(4.3.5)

(4.3.6)

ВЫВОД

В работе определены габариты маховика, необходимого для обеспечения заданного коэффициента неравномерности движения механизма. Произведен анализ динамики механизма и определён движущий момент.

В результате силового расчета проведенного на втором листе были определены реакции в кинематических парах.

Определен необходимый уравновешивающий момент двумя методами: методом Жуковского Н.Е. и методом Бруевича Н.Г.

В результате выполнения курсового проекта получены навыки применения теоретических навыков на практических расчетах механизмов.

БИБИЛИОГРАФИЯ

1 Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин.-М.:Наука,1988.-с.640.

2 Курсовое проектирование по теории машин и механизмов. Под редакцией

Г.И. Девойна.-Минск: Высшая школа,-1986.-с.289.

3 Ахметьянов И.Р. лекции по ТММ.

Воспользуйтесь поиском по сайту: