Оборудование прессовое. Прессы гидравлические, вертикальные до 100 т

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Экономика, технология и управление коммерческой деятельностью»

 

 

 

 

 

Курсовая работа на тему:

«Оборудование прессовое. Прессы гидравлические, вертикальные до 100 т.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент группы

Проверил работу                                                                             

 

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск 2011

 

Содержание

 

Введение

Реферат

1 Динамический синтез рычажного механизма

1.1 Задачи и методы динамического  синтеза и механизма

1.2 Структурный анализ механизма

1.3 Кинематический синтез рычажного  механизма

1.4 Описание построения планов аналогов скоростей

1.5 Определение приведенных моментов инерции

1.6 Определим силы сопротивления

1.7 Расчет приведенных  моментов сил

1.8 Описание построения диаграмм работ, изменения кинетиской энергии, диаграммы Виттенбауэра

1.9 Определение момента инерции маховика

1.10 Определение закона движения звена приведения

2 Динамический анализ рычажного механизма

2.1 Задачи динамического анализа  рычажного механизма

2.2 Кинематический анализ

2.3 Определение инерционной нагрузки

2.4 Силовой расчет

3 Синтез зубчатого  зацепления

3.1 Проектирование цилиндрической эвольвенты зубчатой передачи внешнего зацепления

3.2 Геометрический синтез  планетарного механизма

4 Синтез кулачкового  механизма

4.1 Задачи синтеза кулачкового механизма

4.2 Определение кинематических характеристик

4.3 Определение основных размеров

4.4 Построение профиля кулачка

4.5 Расчет коэффициента жесткости  пружины

5 Пресс гидравлический

Заключение

Список использованных источников

 

Введение

Создание  современной машины требует от конструктора всестороннего анализа проекта. Расходы на изготовление и эксплуатацию должны быть минимальными, но обеспечивающими достижение заданных параметров. Из допустимого множества решений конструктор выбирает компромиссное решение с определенным набором параметров и проводит сравнительную оценку различных вариантов. Выделяют главные критерии, а вспомогательные показатели используют как ограничения, накладываемые на элементы решения. Единой системой конструкторской документации (ЕСКД) установлено 5 стадий разработки документации на изделия всех отраслей промышленности: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект, технический проект и разработка рабочей документации.

Основная  цель курсового проектирования –  привить навыки использования общих  методов проектирования и исследования механизмов для создания конкретных машин и приборов разнообразного назначения. Курсовое проектирование ставит задачи усвоения студентами определенных методик и навыков работы по направлениям:

-оценка  соответствия структурной схемы  механизма основным условиям работы механизма или прибора

-проектирование структурной  и кинематической схемы рычажного  механизма по заданным основным  и дополнительным условиям

-анализу режима движения  механизма при действии заданных  сил

-учет сил трения  в кинематических парах и определение коэффициента полезного действия

-проектирование зубчатых  рядовых и планетарных механизмов

-расчет оптимальной  геометрии зубчатых зацеплений  выходного звена

-определение мощности  и выбор типа движения.

Задание на курсовое проектирование содержит название темы проекта, краткое описание назначения машины или прибора и функции их исполнительных органов и элементов, схемы согласованности перемещений исполнительных органов, исходные данные.

 

 

1 Динамический синтез рычажного механизма

1.1 Задачи и методы динамического синтеза и механизма

 

Пресс: Процесс работы пресса осуществляется за период одного оборота кривошипа.

Принципы работы вертикального пресса.

Вертикальный пресс  предназначен для получения изделий  методом прессовки. Движение от электродвигателя передается кривошипу через планетарный редуктор и зубчатую передачу. Преобразование вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение поршня осуществляется шестизвенным рычажным кулисным механизмом, состоящим из кривошипа, шатуна, качающейся кулисы, кулисной тарелки, ползуна (поршня).. Смазывание механизмов пресса осуществляется плунжерным масляным насосом кулачкового типа. Кулачек закрепленный на одном валу с зубчатым колесом приводит в движение толкатель. Равномерное движение обеспечивает маховик.

Задачей динамического  синтеза является определение постоянной определяющей составляющей приведенного момента инерции, при котором колебания скорости звена приведения не превышает значений, определяемых заданным коэффициентом неравномерности движения .

Задачей динамического  анализа является определение закона движения звена приведения в виде и при полученном значении (куда входит искомый момент инерции маховика ).

1.2 Структурный анализ механизма

 

Перечень звеньев механизма:

1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – ползун.

Перечень кинематических пар:

0–1 – кинематическая  пара 5-го класса, вращающаяся;

1–2 – кинематическая  пара 5-го класса, вращающаяся;

2–3 – кинематическая  пара 5-го класса, вращающаяся;

3–0 – кинематическая  пара 5-го класса, поступательная;

Проведем структурный  анализ механизма (рис 2.1) и установим  класс заданного механизма. Число  звеньев  , число подвижных звеньев , число кинематических пар V класса , степень подвижности:

 

 

 

Входное звено 1 и стойка 0 образовывают механизм первого класса. Звенья 2 и 3 – группу Асура 2-го класса 2-го порядка 2-го вида. Данный механизм относится ко второму классу.

Структурная формула  механизма будет иметь вид:

 

 

Рисунок 1.1 – структурный анализ механизма

1.3 Кинематический синтез рычажного механизма

 

Определение недостающих размеров

Определение длинны l₁ и l₂ , которые находятся из следующего равенства:

, (1. с.51) формула (2.12)

где ; ; ; ; ; ;

  подставив данные в формулу найдем , и е:

 

 

 

получаем

  e=0.0105м

Определяем  угловую скорость:

 

 

 

где – отношение длины кривошипа к длине шатуна,

  – длина кривошипа АВ,

  – длина шатуна ВС,

  – ход ползуна,

 ε – Отношение эксцентриситета к длине кривошипа.

 

 

Рисунок 1.2

 

При графическом методе на чертеже изображаются звенья механизма в виде отрезков определенной длинны (в миллиметрах), соответствующих длине звеньев в ед. СИ, и кинематические пары связывающие звенья между собой в виде условных обозначений. Для построения планов положения механизма выбираем масштабный коэффициент длины:

Длины отрезков на чертеже:

 

 

Основная система координат XOY связана со стойкой, а ее начало совпадает с осью вращения А входного звена 1. Обобщенной координатой φ₁ механизма является угол поворота входного начального звена 1. Угол поворота считается положительным при отсчете от отрицательного направления оси ОХ по часовой стрелке, отрицательным – против часовой стрелки. Траекторию точки В звена 1 (окружность) делим на 12 равных частей.

1.4 Описание построения планов аналогов скоростей

 

Необходимо построить  планы аналогов скоростей для 12 положений  механизма и определить длины  отрезков, изображающих аналоги скоростей на планах.

Для построения планов скоростей  воспользуемся векторными уравнениями. Скорость точки В (кривошипа):

 

 

 

Масштабный коэффициент  плана скоростей:

При построении планов аналогов скоростей длина отрезка pb будет равна:

 

 

Для построения аналогов скорости точки С составим векторное  уравнение и решим его графически:

 

,

 

Строим аналог скорости центра масс – точки  (отрезок ). По теореме подобия получаем:

 

 

На планах аналогов скоростей измеряем длины соответствующих векторов. Полученные значения заносим в таблицу 1.1.

 

Таблица 1.1.

№ положения	1	2	3	4	5	6	7
f (градусы)	0	30	60	90	120	150
pc (мм)	0	36	59	61,6	47,5	26	3,5
bс (мм)	61,6	53	31,5	0	31	58,9	61
bs2 (мм)	21,6	18,6	11	0	10,9	20,6	21
ps2(мм)	40	47,2	58,5	61,6	55	44	40
Vc (м/c)	0	0,288	0,472	0,493	0,38	0,208	0,028
Vcb (м/с)	0,493	0,424	0,252	0	0,248	0,471	0,488
Vs2 (м/с)	0,32	0,378	0,468	0,493	0,44	0,352	0,32
№ положения	8	9	10	11	12	13	14
f (градусы)	180	210	240	270	300	330
pc (мм)	0	22	44,5	61,6	61,6	39	0
cb (мм)	61,6	54	32,2	0	31,5	54	61,6
bs2 (мм)	21,6	18,9	11,27	0	11	18,9	21,6
ps2 (мм)	40	44,5	53,6	61,6	59	48,5	40
Vc (м/c)	0	0,176	0,356	0,493	0,493	0,312	0
Vcb (м/с)	0,493	0,432	0,258	0	0,252	0,432	0,493
Vs2 (м/с)	0,32	0,356	0,429	0,493	0,472	0,388	0,32

1.5 Определение приведенных моментов инерции

 

Найдем массы кривошипа, шатуна, поршня:

 

Определим величины приведенных  моментов инерции для всех положений  механизма и занесем полученные результаты в таблицу 1.2

 

 

 

 

Таблица 1.2

№ пол	1	2	3	4	5	6	7
IA	2,06	2,06	2,06	2,06	2,06	2,06	2,06
A	0,162	0,226	0,346	0,384	0,306	0,196	0,162
B	0,0097	0,007	0,003	0	0,0025	0,0088	0,009
C	0	0,242	0,65	0,71	0,421	0,126	0,002
Iпр	2,2317	2,535	3,059	3,154	2,79	2,391	2,233
№ пол	8	9	10	11	12	13	14
IА	2,06	2,06	2,06	2,06	2,06	2,06	2,06
А	0,162	0,2	0,29	0,384	0,35	0,238	0,162
В	0,0097	0,0076	0,0027	0	0,003	0,007	0,0097
С	0	0,09	0,37	0,71	0,71	0,284	0
Iпр	2,232	2,358	2,723	3,154	3,123	2,589	2,2317

1.6 Определим силы сопротивления

 

Значение силы сопротивления  найдем из индикаторной диаграммы.

Рассчитаем силы сопротивления  для 14 положений механизма, полученные данные занесем в таблицу 1.3:

 

Таблица 1.3

№ пол	1	2	3	4	5	6	7
Fс, кН	0	0	0	0	0	0	0
№ пол	8	9	10	11	12	13	14
Fс, кН	0	0,8	2	4	8,8	18,4	17,12