Проектирование и исследование механизма сенного пресса

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Июня 2013 в 16:30, реферат

Описание работы

1. Синтез и кинематическое исследование рычажного механизма.
2. Кинетостатический расчет механизма .
3. Синтез зубчатой передачи.

Скачать архив (255.40 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

вар.8 записка.doc

— 1.39 Мб (Скачать файл)

От принятого нулевого крайнего положения ползуна Е2 измеряем на схеме отрезки (мм).

Е2Е2 = 0 мм                                                                                                 

Е2Е3 = 35 мм                                                                                               

Е2Е4 = 112 мм                                                                                                             

Е2Е5 = 135 мм                                                                                                            

Е2Е0 = 103 мм

Е2Е1 = 49 мм

Е2Е2 = 0 мм

1.5.2 Определяем действительные  значения перемещения ползуна:

НЕ2Е2= Е2Е2 ∙µL = 0 ∙ 0,0064 = 0 мм                                                                              (1.41)

Н Е2Е3= Е2Е3 ∙µL = 35 ∙ 0,0064 = 0,224 мм                                                                     (1.42)

Н Е2Е4= Е2Е4 ∙µL = 112 ∙ 0,0064 = 0,716 мм                                                                   (1.43)

Н Е2Е5= Е2Е5 ∙µL = 135 ∙ 0,0064 = 0,864 мм                                                                     (1.44)

Н Е2Е0= Е2Е0 ∙µL = 103 ∙ 0,0064 =0,659                                                                            (1.45)

Н Е2Е1= Е2Е1 ∙µL = 49 ∙ 0,0064 =0,313 мм                                                                       (1.46)

1.5.3 При расчете масштаба перемещений ползуна зададимся условием, чтобы максимальное перемещение ползуна на диаграмме равнялось 100 мм.

Тогда масштаб перемещений на диаграмме  будет:

µH = , м/мм                                                                                                           (1.47)

µH = = = 0,00864 м/мм

Определяем отрезки, которые будут  отображать перемещение ползуна  на диаграмме:

Д Е2Е2 = мм                                                                               (1.48)

Д Е2Е3 = мм                                                                        1.49)

Д Е2Е4 = мм                                                                          (1.50)

Д Е2Е5 = мм                                                                                 (1.51)

Д Е2Е0 = мм                                                                              (1.52)

Д Е2Е1 = мм                                                                              (1.53)

Д Е2Е2 = мм                                                                                    (1.54)

1.5.4 Строим оси координат  Н- . На оси абсцисс откладываем отрезок 0-0 равный 150 мм, изображающий пол полного оборота кривошипа на в масштабе .

= 2,4 град/мм                                                                                                   (1.55)

 

2. Кинетостатический расчет механизма .

Кинетостатическим называется силовой расчет механизмов, если в  число заданных сил входят и силы инерции звеньев. А если силы инерции не входят, то силовой расчет позволяет найти реакции в кинематических парах, т.е. определить те давления, которые возникают в местах соприкосновения элементов кинематических пар, а также найти уравновешивающую силу и уравновешивающий момент пары сил.

m1 = g ∙ LOA = 9 ∙ 0,32= 1,62 кг                                                                                             (2.1)

m2 = g ∙ (LAВ+ LAD) = 9 ∙ (0,95+0,30) = 11,25 кг                                                                  (2.2)

m3 = g ∙ LBC = 9 ∙ 0,80 = 7,2 кг                                                                                              (2.3)

m4 = g ∙ LDE = 9 ∙ 0,92 = 8,28 кг                                                                                             (2.4)

m5 = 2 m4 = 2×8,28 = 16,56 кг                                                                                              (2.5)

где  g=9…12 кг/м;

 

2.1 Силовой расчет структурной группы DEE6.

Силовой расчет начинаем с последней  присоединенной группы.

В масштабном коэффициенте вычерчиваем отдельно схему структурной группы СDD6 в положении, для которого строили план ускорений.

D – внешняя вращательная кинематическая пара присоединенной группы DЕЕ6 к группе АВС.

Е – внутренняя вращательная пара соединения звена 4 (DЕ) с ползуном 5.

Е – внешняя поступательная кинематическая пара соединения ползуна с направляющей поверхностью Х-Х.

2.1.1Определяем инерционные нагрузки.

Силы инерции каждого звена  определяются по формуле:

                                 FИ = m∙aS                                                                                     (2.6)

где – сила инерции звена, Н;

m – масса звена, кг;

aS – ускорение центра масс звена, ;

Сила инерции звена 4 и 5 определяется:

FИ4 = m4 ∙ aS4 = 8,28∙ 115,64 = 957,49 H                                                                            (2.7)

FИ5 = m5 ∙ aЕ = 16,56 ∙ 49,56 = 820,71 H                                                                            (2.8)

2.1.2 Так как звено 4 вращается неравномерно, то возникает момент силы инерции, который определяется:

                                                                                                                    (2.9)

 – момент инерции звена 4, относительно оси, проходящей через центр масс звена и перпендикулярной к плоскости вращения звена, ;

- угловое ускорение звена 202,65 1/ ;

JS4 = = =0,584 кг∙m2                                                                       (2.10)

MИ4 = 0,584 ∙ 202,65 = 118,35 Н∙м

2.1.3. Силу тяжести определим по формуле:

                            G=m

g                                                                                     (2.11)

где m – масса звена, кг;

g – ускорение свободного падения, ;

G4 = m4 ∙ g = 8,28 ∙ 9,8 = 81,14 кг

G5 = m5 ∙ g = 16,56 ∙ 9,8 = 162,18 кг

2.1.4 Запишем для структурной  группы DЕЕ6 условие равновесия и составим уравнение равновесия:

                               

=0                                                                        (2.12)

R

где R - нормальная составляющая реакции звена 4 в точке (D), H;

R – касательная составляющая реакции звена 4 в точке (D), H;

 – сила тяжести звена 4, Н;

- сила инерции 4, Н;

- сила инерции звена 5, Н;

- сила тяжести звена 5, Н;

FПС – сила полезного сопротивления по условию задания, Н;

R -реакция опоры 6 на звено 5, Н;

Значение касательной составляющей реакции  точки D определим из уравнения равновесия звена 4, составленного в форме моментов всех сил структурной группы DEE6, действующих относительно точки Д.

= 0                                                                                                                      (2.13)

FИ4∙hFИ4 + G4∙hG4 + MИ4 - R ∙LDE = 0                                                                          (2.14)

= =  550,36 Н

HG4- плечо силы G4 относительно точки (D)

H FИ4- плечо силы FИ4 относительно точки (D)

Определим масштаб плана сил.

                               µF =                                                                                                           (2.15)

где - масштаб сил, Н/мм;

fПС - значение силы полезного сопротивления на плане сил, мм.

Принимаем fПС = 100 мм.

µF = 25,5 Н/мм

hG4 = HG4∙ µL = 23∙ 0,0064 = 0,147 м

hFИ4 = HFИ4∙ µL = 67∙ 0,0064 = 0,428 м

Определяем длины отрезков, которые  будут отображать соответствующие  силы на плане сил группы DEE6.

r = = 21,58                                                                                         (2.16)

q4 = = = 3,18 мм                                                                                       (2.17)

fИН4 = = = 37,54 мм                                                                              (2.18)

q5 = = = 6,36 мм                                                                                    (2.19)

fИН5 = = = 32,18 мм                                                                                (2.20)

Измеряем на плане сил длины  отрезков, соответствующих векторам реакций R , R65, R и умножив на масштаб плана сил найдем их действительные значения:

R = r24∙µF = 127 ∙ 25,5 = 3238,5 Н                                                                                (2.21)

R = 125 ∙ 25,5= 3187,5   Н                                                                             (2.22)

R = 11 ∙ 25,5 = 280,5 Н                                                                                    (2.23)

 

2.2 Силовой  расчет структурной группы DВC

В масштабе вычерчиваем отдельно схему структурной группы DВC в положении, для которого строили план ускорений.

D – внешняя вращательная кинематическая пара присоединения группы DBC к группе DEE6.

В – внутренняя вращательная пара соединения звена 2 (АВ) со звеном 3 (ВС).

C – внешняя вращательная кинематическая пара соединения звена 3 (СD) со стойкой 6.

2.2.1 Составим уравнение равновесия  сил группы DВС.

                                                                                                                    (2.24) 

R                                               

2.2.2 Силы тяжести звеньев 2 и  3.

G2 = m2 ∙ 9,8 = 11,25 ∙ 9,8 = 110,25 кг                                                                           (2.25)

G3 = m3 ∙ 9,8 = 7,2 ∙ 9,8 = 70,56 кг                                                                                (2.26)          

2.2.3 Силы инерции звеньев  2 и 3.

FИ2 = m2 ∙ aS2 = 11,25 ∙ 285,56 = 3212,55 H                                                                   (2.27)

FИ3 = m3 ∙ aS3 = 7,2∙ 167,56 = 1206,43 H                                                                        (2.28)

2.2.4 Моменты инерции.

MИ2 = JS2 ∙ Ɛ2                                                                                                                      (2.29)

MИ3 = JS3 ∙ Ɛ3                                                                                                                                                                                  (2.30)

JS2 = = = 1,46 кг∙м2

JS3 = = = 0,384 кг∙м2

MИ2 = 1,46 ∙ 19,87 = 29,01 Н∙м                                                                                         (2.31)

MИ3 = 0,384 ∙ 418,9 = 160,85 Н∙м                                                                                     (2.32)

2.2.5 Для определения реакции составляем уравнение моментов всех сил относительно т. В для звена 2.

= 0                                                                                                                         (2.33)

-G2∙hG2 - MИН2 - R ∙LAB + FИН2∙hИF2+R42 = 0                                                                   (2.34)

= =           3668,9 Н

hFИ2- плечо силы G2 относительно точки (B)

hG2- плечо силы FИ2 относительно точки (B)

hG2 = HG2∙ µL = 97 ∙ 0,0064 = 0,62 м

hFИ2 = HFИ2∙ µL = 43∙ 0,0064 = 0,27 м

hR42 = HR42×µL=189×0,0064 = 1,2 м

2.2.6 Для определения  реакции R составляем уравнение моментов для звена 3 относительно т. В.

= 0

G3∙hG3 - MИН3 - R ∙LBС + FИН3∙hИF3= 0

            = = 410,75 H

hG3 = HG3∙ µL = 26 ∙ 0,0064 = 0,166 м

hFИ3 = HFИ3∙ µL = 62∙ 0,0064 = 0,396 м

Определяем длины отрезков, которые будут отображать соответствующие  силы на плане сил группы DBC.

r = 143,87 мм

r = 16,1 мм

G2 = = 4,3 мм

G3 = = 2,76 мм

fИН2 = = = 125,98 мм

fИН3 = = = 47,3 мм

Измеряем на плане  сил длины отрезков, соответствующих  векторам реакций R , и R умножив на масштаб плана сил найдем их действительные значения:

Информация о работе Проектирование и исследование механизма сенного пресса