Исследование динамики механизма гидравлического привода, конвейерного опрокидывателя, поточно-цехового опрокидывателя

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2012 в 21:26, курсовая работа

Краткое описание

Курсовой проект состоит из графической части и расчетно-пояснительной записки.
Задание на проектирование включает:
1. Исследование динамики основного механизма (определение закона его движения).
1.1. Исследование установившегося движения.
1.1.1. Определение момента инерции

Содержание

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И СХЕМА МЕХАНИЗМА……………………...5
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ МЕХАНИЗМА.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
2.1. Структурный анализ механизма. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.2. Строим планы скоростей. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.3. Определение сил полезного сопротивления……………………….……….7
2.4. Определение приведенного момента от сил сопротивления.. . . . . . . . . . .7
2.5. Определение работы сил сопротивления…………………………………...8
2.6. Определение приведенного момента от сил веса. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.7. Определение суммарного приведенного момента. .. . . . . . . . . . . . . . . . . ...9
2.8. Определение приведенного момента инерции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
2.9. Определение кинетической энергии второй группы звеньев ТII. .. . . . . . 12
2.10. Определение кинетической энергии первой группы звеньев. . . . . . . . .13
2.11. Определение угловой скорости и углового ускорения ведущего звена
2(О1А) для 8 положения. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

3. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА…………………………. . . . . . . . . 15
3.1. СИЛОВОЙ РАСЧЁТ ПО МЕТОДУ ЖУКОВСКОГО Н.Е..............15
3.1.1. План скоростей . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
3.1.2. План ускорений. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
3.1.3. Определение сил инерции. . .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3.1.4. Определение моментов инерции. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
3.1.5. Уравновешивающий момент по методу Жуковского Н.Е. . . . . . 16

3.2. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕТОДОМ БРУЕВИЧА Н.Г.. . . .. .. . . . . . . .18
3.2.1. Векторное уравнение структурной группы II(4;5). . . . . . . . . . . .18
3.2.2. Уравнение суммы моментов относительно точки C.. . . . . . . . . .18
3.2.3. Строим план сил структурной группы II(4;5). . . . .. . . . . . . . . . . 18
3.2.4. Определяем истинные значения сил R45 и R04. . . . . . . . . . . . . 18
3.2.5. Векторное уравнение структурной группы II(3;6) . . . . . . . . . . . .18
3.2.6. Уравнение суммы моментов относительно точки В. . . . . . . . . .18
3.2.7. Строим план сил структурной группы II(3;6). . . . . . . .. . . . . . . . 18
3.2.8. Определяем истинные значения сил R36 и R06. . .. . . . . . . . . . . . 19
3.2.9. Структурная группа I(O1;2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
3.2.12. Проверка. . . . . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 19

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА . . . . .. . . . . . .21

ВЫВОДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 23

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Скачать в ZIP архиве (184.05 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

Пояснилка (7-2).doc

— 660.00 Кб (Скачать файл)


2.7.3 Определяем масштаб М∑

  1. МЕ= 19,79 (мм);
  2. МЕ= 21,17 (мм);
  3. МЕ= 21,95(мм);
  4. МЕ= 25,87 (мм);
  5. МЕ= 29,65 (мм);
  6. МЕ=16,88 (мм);
  7. МЕ=-1,74 (мм);
  8. МЕ=-22,03 (мм);
  9. МЕ=-41,53 (мм);
  10. МЕ=-50 (мм);
  11. МЕ=-28,66 (мм);
  12. МЕ=9,11 (мм).

 

2.7.4 Строим график А∑ методом графического интегрирования

КА∑= КМ∑*Кφ*H2 =17,83388*0,0349*50=31,12 Дж/мм.

 

2.8. Определение приведенного момента инерции.

.

 

 

 

 

2.8.1 Определяем вид движения каждого звена:

звено 3 (АВ) – сложное;

звено 4 (ДЕ) –вращательное;

звено 5 (С) – сложное;

    звено 6 (В) – поступательное; 

звено 2 (A) – не учитываем, так как масса звена 2 мала.

 

2.8.2 Определяем приведенный момент инерции для каждого положения

IS3=1/12*m3*lAB2=1/12*60*1,52=11,25 кг*м2;

IS4=1/3*m4*lДЕ2=1/3*36,95*0,9182=10,38 кг*м2;

IS5=0,4*IS4=0,4*10,38=4,2 кг*м2;

              ;

  1. IП1II=0,00004096*(60*35,072+11,25*(43,35/1,5)2+10,38*(47,35/0,92)2+18,36* 31,872+4,2*(47,35/0,92)2+30*29,92)=6,86 (кг*м2);
  2. IП2II=0,00004096*(60*47,442+11,25*(25,08/1,5)2+10,38*(105,3/0,92)2+18,36* 47,32+4,2*(105,3/0,92)2+30*48,12 2)=18,02 (кг*м2);
  3. IП3II=0,00004096*(60*502+11,25*(0/1,5)2+10,38*(97,66/0,92)2+18,36*502+4,2*(97,66/0,92)2+30*502)=17,83 (кг*м2);
  4. IП4II=0,00004096*(60*42,672+11,25*(25,77/1,5)2+10,38*(45,3/0,92)2+18,36* 40,852+4,2*(45,3/0,92)2+30*38,392)=9,13(кг*м2);
  5. IП5II=0,00004096*(60*31,22+11,25*(43,74/1,5)2+10,38*(8,05/0,92)2+18,36* 26,032+4,2*(8,05/0,92)2+30*20,082)=3,83 (кг*м2);


  1. IП6II=0,00004096*(60*252+11,25*(50/1,5)2+10,38*(15,26/0,92)2+18,36*16,672+4,2*(15,26/0,92)2+30*02)=2,42 (кг*м2);
  2. IП7II=0,00004096*(60*31,532+11,25*(43,35/1,5)2+10,38*(34,54/0,92)2+18,36* 26,472+4,2*(34,54/0,92)2+30*20,672)=4,7 (кг*м2);
  3. IП8II=0,00004096*(60*42,982+11,25*(25,09/1,5)2+10,38*(53,45/0,92)2+18,36* 41,232+4,2*(53,45/0,92)2+30*38,862)=9,82 (кг*м2);
  4. IП9II=0,00004096*(60*502+11,25*(0/1,5)2+10,38*(70,25/0,92)2+18,36*502+4,2*(70,25/0,92)2+30*502)=14,58 (кг*м2);
  5. IП10II=0,00004096*(60*47,22+11,25*(25,78/1,5)2+10,38*(74,05/0,92)2+18,36*47,022+4,2*(74,05/0,92)2+30*47,832)=13,95 (кг*м2);
  6. IП11II=0,00004096*(60*34,632+11,25*(43,74/1,5)2+10,38*(49,05/0,92)2+18,36*31,282+4,2*(49,05/0,92)2+30*29,242)=6,82 (кг*м2);
  7. IП12II=0,00004096*(60*252+11,25*(50/1,5)2+10,38*(9,23/0,92)2+18,36*16,672+4,2*(9,23/0,92)2+30*02)=2,32 (кг*м2);

 

2.8.3 Определяем масштаб графика IПII:

.

    1. IП1II=19,04 мм;
    2. IП2II=50 мм;
    3. IП3II=49,48 мм;                                                              

 

 

    1. IП4II=25,32 мм;
    2. IП5II=10,64 мм;
    3. IП6II=6,72 мм;
    4. IП7II=13,1 мм;
    5. IП8II=27,25 мм;
    6. IП9II=40,46 мм;
    7. IП10II=38,73 мм;
    8. IП11II=18,94 мм;
    9. IП12II=6,43 мм

 

2.9. Определение кинетической энергии второй группы звеньев ТII.

  wср=w2=16,747 (1/с);

;

 

 

2.10. Определение кинетической энергии первой группы звеньев.

;

     КАS=31,12 (Дж/мм), КТII=50,5373 (Дж/мм);

    1. ТI=4,65*31,12/50,5373-19,04= -16,18 (мм);
    2. ТI=10,88*31,12/50,5373-50= - 43,30 (мм);


    1. ТI=17,32*31,12/50,5373-49,48= - 38,81 (мм);
    2. ТI=24,46*31,12/50,5373-25,32= - 10,26 (мм);
    3. ТI=32,94*31,12/50,5373-10,64= 9,64 (мм);
    4. ТI=40,27*31,12/50,5373-6,72= 18,08 (мм);
    5. ТI= 42,67*31,12/50,5373-13,10= 13,17 (мм);
    6. ТI=39,12*31,12/50,5373-27,25= - 3,16 (мм);
    7. ТI=29,35*31,12/50,5373-40,46= - 22,38 (мм);
    8. ТI=15,34*31,12/50,5373-38,73= - 29,28 (мм);
    9. ТI=2,75*31,12/50,5373-18,93= - 17,24 (мм);
    10. ТI=0*31,12/50,5373-6,43= - 6,43 (мм).

 

2.11. Определение угловой скорости и углового ускорения ведущего звена 2(О2А) для 8 положения.

wср=16,747 (1/с);

 

 

 

 

 

Угловая скорость в 8 положении:

;

(кг*м2);

φ=42,330

;


(c-1).

Угловое ускорение направлено обратно угловой скорости.

 

Расчёт Маховика:

;

Принимаем =100 (кг), ρ=7900 (кг/м3) –маховик из стали.

.

В связи с ограниченными  размерами маховика переносим его на быстроходный вал с u=1,8.

;

.

(м)

b – толщина маховика

Рисунок 2. Схематичный вид маховика.

 

 

 


3. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА

3.1. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПО МЕТОДУ ЖУКОВСКОГО Н.Е.

 

3.1.1. План скоростей.

   1. Скорость точки А.

VA=ω2(8)*O2A=16,9*0,32=5,408 (м/с)

 

2. Скорость точки В.

VВ=VA+VВА,


                  +      _|_BA

VВ=VС+VВВ

       =0    //ХХ

3. Скорость точки  С находим из подобия.

,

4. Скорость точки Е.

          VС4=VД+VС4Д,


                =0   _|_ЕД

VС4=VС+VСС4.

                             +           ||ЕД

 

5. Скорость точки  Е находим из подобия.

,

3.1.1.1. Определяем масштаб Кv:

   (м/с*мм).

         3.1.1.2. Определяем угловые скорости звеньев 3 и 4.

с-1;

 с-1.

 

3.1.2. План ускорений.

 3.1.2.1. Ускорение точки А:

      ;

      anA=w22(8)*AO2=16,92*0,32=91,4 (м/с2);

     

           aτА=e2*AO2=8,927*0,32=2,856 (м/с2);

          

 

              

 3.1.2.2. Ускорение точки В:

  ,


               +          ||BA        _|_BA

  .

               =0             ||ХХ      

       


            anВА=w23*АВ=1,8092*1,5=4,909 (м/с2);

            ;

                             

3.1.2.3. Ускорение точки С по подобию:

       

 

       

3.1.2.4. Ускорение точки С4:


           ;

                     +      _|_ДЕ       ||ДЕ

           ;

                     =0      ||С4Д     _|_С4Д

           anС4Д=w24*С4Д=6,2972*112,48*0,006=26,76 (м/с2);

           ;

               akСС4=2*w4* *Кv =2*6.297*24.421*0.05408= 16.6327 (м/с2);

       ;

     ;

          .

 

 3.1.2.5. Ускорение точки Е по подобию:

         (мм)

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.2.6. Определяем угловые ускорения звеньев 4 и 5.

        ;

         ;

         .


3.1.3. Определение сил инерции.

;

 (Н);

 (Н);

 (Н);

    (Н).

 

2.1.4. Определение моментов инерции.

;

  (Н*м);

  (Н*м);

  (Н*м);

   (Н*м).

 

2.1.5. Уравновешивающий момент по методу Жуковского Н.Е.

      

 

 

 

 

 

 

 


3.2. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ МЕТОДОМ БРУЕВИЧА Н.Г.

Расчленяем механизм на структурные группы Ассура:   

I(O2;2) – II(3;6) – II(4;5).

 

3.2.1. Векторное уравнение структурной группы II(4;5):

  .

 

3.2.2. Уравнение суммы моментов относительно точки C:

  ;

   ;

  .

 

3.2.3. Строим план сил структурной группы II(4;5).

  .

 

3.2.4. Определяем истинные значения сил R45 и   R04.

  (H);

  (H).

 

3.2.5. Векторное уравнение структурной группы II(3;6).

  .

 

3.2.6. Уравнение суммы моментов относительно точки В:

  ;

   

 

 

3.2.7. Строим план сил структурной группы II(3;4).

 

 

3.2.8. Определяем истинные значения сил R36 и R06    

       (H);

  (H).

 

 


 

3.2.9. Структурная группа I(O2;2).

;

;

.

 

3.2.10. Проверка.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ.

 

Исходные данные: Аw=380;  М=6;   U=1,8

Сумма смещений x1+x2=1,434269

По блокирующему контуру  Болотовского выбираем смещение первого 

колеса 

x1=0.58, следовательно x2=0,854269

Таблица 1   Исходные данные

Диаметры

I колеса

II колеса

Начальный

269.677

490.323

Делительный

264.000

480.000

Основной

248.079

451.052

Впадин

255.960

475.251

Вершин

281.749

501.040

Толщина зуба по делительной 

окружности

11.958

13.156

Толщина зуба по окружности вершин

4.422

4.581

Шаг зацепления

18.850

Основной шаг

17.713

Коэффициент перекрытия

1.516

Число зубьев в длинах общих нормалей

6

10

Длины общих нормалей

103.498

178.500

Угол профиля на окружности вершин

28.298

25.811

Угол профиля в нижней граничащей

точке

16.939

19.424

Угол профиля в нижней активной точке

17.844

20.032


 

Таблица 2 Исходные данные для построения бокового профиля зуба

 

Шаблон первого колеса

 высота

толщина

0.017

4.422

2.885

7.217

5.435

9.401

7.690

11.083

9.666

12.354

11.380

13.291




Шаблон второго колеса

высота

толщина

0.010

4.580

2.636

6.975

5.090

9.055

7.378

10.854

9.507

12.402

11.481

13.723




 

 

 

 

 

 

 


5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА.

Таблица 3            Исходные данные

φ0

φп:φв:φо

Kп

Kо

Тип

β°

А(мм)

αmax0

300

3:1:2

1,8

2,1

в

30

120

40


 

Построение кинематических диаграмм

Определим фазовые углы:

 

φп=(φ/ (φп+φв+φо))* φп=(3000/(3+1+2))* 3=1500     -угол подъема;

φв=(φ/ (φп+φв+φо))* φв=(3000/(3+1+2))* 1=50 0          - угол выстоя;

φо=(φ/ (φп+φв+φо))* φо=(3000/(3+1+2))* 2=1000      -угол опускания;

 

φ11=φп/(1+Кп)= 150/(1+1,8)=53,57140

φ12=φп- φ11=150-53,5714=96,42860

φ32=φо/(1+Ко)= 100/(1+2,1)=32,2580

φ31=φо- φ32=100-32,258=67,7420   

 

Принимаем Sп_max= 35 (мм).

 

Тогда  Sп_min= Sп_max/Кп=35/1,8=19,44 (мм).

 

S0 max= Sп_max (φп / φо)2*((1+Ко)/(1+Кп))=35(3/2)2*((1+2,1)/

/(1+1,8))=87,1875 (мм).

 

Sо_min= Sо_max/Ко=87,1875/2,1=41,518 (мм).

 

По полученным данным строим диаграмму аналогов ускорений, для которой масштаб угла поворота кулачка 

 

Кφ= φ*(π/180)/ =  300*(π/180)/200 =0,02616  (рад/мм),

 

где, - значение рабочего угла на чертеже, в мм. 

Методом графического интегрирования полученной диаграммы строим диаграмму  аналогов скоростей. Интегрируя графическим  способом последнюю диаграмму, получаем диаграмму перемещений. При этом значения полюсных расстояний:         H1=50 (мм), H2=30 (мм). 

Информация о работе Исследование динамики механизма гидравлического привода, конвейерного опрокидывателя, поточно-цехового опрокидывателя