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

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО «Башкирский  государственный аграрный

университет»

 

 

 

 Факультет: Механизация сельского  хозяйства

 Кафедра:  ТПМ

 Специальность:  Механизация с/х.

                Форма обучения: очная

                 Курс, группа: М 302

 

 

 

Гаделов Шамиль Флидович

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

«Исследование динамики механизма 

гидравлического привода, конвейерного опрокидывателя,

поточно-цехового опрокидывателя»

                     

       

 

          «К защите допускаю»

          Руководитель:        

           Пермяков В. Н.

           

                                                  «      »              2006г. Оценка при защите:

 

            

«      »               2006г.

 

 

 

 

Уфа 2006 год

РЕФЕРАТ

Курсовой проект «Исследование динамики механизма гидравлического привода, конвейерного опрокидывателя, поточно-цехового опрокидывателя».

Проект состоит из 24 листов формата А4, 2-х листов формата А2 и

2-х листов формата  А1. На первом листе формата  А1 «Исследование динамики механизма» проведен кинематический и динамический анализ механизма. На втором листе того формата «Силовой расчет механизма» проведены расчеты по методу Жуковского Н. Е. И Бруевича Н. Г.

На листах формата  А2 спроектированы эвольвентное зацепление и профиль кулачкового механизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

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

           1.1.2. Построение диаграммы изменения угловой скорости звена 

            приведения за время одного цикла

2. Силовой расчет механизма.

    2.1. Определение углового ускорения звена приведения в заданном

          положении механизма.

    2.2. Определение линейных уравнений центров тяжести.

    2.3. Определение методом Бруевича Н.Г. усилий в кинематических

           парах.

3. Проектирование зубчатой передачи. Геометрический расчет

          прямозубой цилиндрической передачи

4. Проектирование плоского  кулачкового механизма. Построение

          профиля кулачка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

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 Т_II. .. . . . . . 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... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

 

 

 

 

1. ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ И СХЕМА МЕХАНИЗМА.

Рисунок 1  Кинематическая схема механизма

 

Таблица 1 Исходные данные

 

Вариант	Размеры (мм)					Зуб. передача			n2 (об/мин.)	d	Mп.с. (кгм)
	О2А	а	в	АВ	АС	аw	u	m
2	320	1150	500	1500	1000	380	1.8	6	160	0.06	250

 

 

Примечание:

1. Веса звеньев считать приложенными в серединах стержней. Массу звеньев определить, приняв 1 пог.см. длины звена q=0,4 [кг/см].

2. Момент сопротивления М_п.с. действует тогда, когда звено 4 вращается против часовой стрелки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ МЕХАНИЗМА.

 

2.1. Структурный анализ механизма.

     О₂ – стойка;

      2– кривошип (О₁А);

      3– шатун (АВ);

      4– кулиса (ЕД);

      5– кулисный камень;

      6– палзун.

 

т. О₁ – вращательного типа (0,2);

т. А – вращательного типа (2,3);

т. В – вращательного типа (3,6);

т. С – вращательного типа (5,3);

т. Д – вращательного типа (4,0);

т. Е – вращательного типа (4,0);

т. С₀ – вращательного типа (4,5).

 

2.1.1. Определяем степень подвижности механизма.

          W=3n-2p₅-p₄,              

         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.

2.1.2. Последовательность образования механизма.

I(O₂;2) – II(3;6) – II(5;4)

    1 вид     2 вид

,

,

,

,

,

,

.

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Строим планы скоростей.

1. Скорость точки А.

,    ,

V_A=ω₂*O₂A.

 

2. Скорость точки В_.

V_В=V_A+V_ВА,

                  ₊      _|_BA

V_В=V_С+V_ВВ

       =0    //ХХ

3. Скорость точки  С находим из подобия.

,

1. (мм);
2. (мм);
3. (мм);
4. (мм);
5. (мм);
6. (мм);
7. (мм),  [2:1];
8. (мм);
9. (мм);
10. (мм);
11. (мм);
12. (мм).

 

4. Скорость точки Е.

          V_С4=V_Д+V_С4Д,

                =0   _|_ЕД

V_С4=V_С+V_СС4.

                            _{+           ||ЕД}

 

 

 

 

5. Скорость точки  Е находим из подобия.

,

1. (мм);
2. (мм);
3. (мм);
4. (мм);
5. (мм);
6. (мм);
7. (мм),  [2:1];
8. (мм);
9. (мм);
10. (мм);
11. (мм);
12. (мм).

 

 

2.3. Определение сил полезного сопротивления.

      Определяем масштаб K(φ):

.

 

2.4. Определение приведенного момента от сил сопротивления.

 

Строим график зависимости  М^С_П.

 

 

Записываем уравнения  работы моментов:

,

М_п.с.=2450 [Hм];             ,

 

 

 

;

1. ;
2. ;
3. ;

4. ;
5. ;
6. ;
7. ;
8. ;
9. ;
10. ;
11. ;

;

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;
6. ;
7. ;
8. ;
9. ;
10. ;
11. ;
12. .

 

2.5. Определение работы сил сопротивления.

;

H₁=50 (мм);

;

 

 

2.6 Определение приведенного момента от сил веса.

1.6.1 Определяем веса звеньев по формуле:

,

где q=0,4; g=8,9; l-длины звеньев в см.

G₂=l_O2A*q*g=32*0.4*9,8=125,44 (Н);

G₃=l_АВ*q*g=150*0,4*9,8=588 (Н);

G₄=l_ДЕ*q*g=92,377*0,4*9,8=359,856 (Н);

G₆=1/2*G₃=294 (Н);

G₅=1/2* G₄=179,928 (Н).

 

2.6.2 Определяем приведенный момент инерции по формуле:

                           

1) М_П^G=0,0064(-21,55*588+6,052*359,856-14,369*179,928)= -83,71 [Н*м];

2) М_П^G=0,0064(-12,328*588-1,38*359,856-8,223*179,928)= -59,04 [Н*м];

3) М_П^G=0,0064(-19,6321*359,856)= -45,21 [Н*м];

4) М_П^G=0,0064(12,67*588-14,189*359,856+8,451*179,928)= 24,73 [Н*м];

5) М_П^G=0,0064(21,748*588-2,798*359,856+14,507*179,928)= 92,12 [Н*м];

6) М_П^G=0,0064(25*588+5,216*359,856+16,67*179,928)= 125,29 [Н*м];

7) М_П^G=0,0064(21,55*588+10,59*359,856+14,369*179,928)= 122,05 [Н*м];

8) М_П^G=0,0064(12,328*588+12,846*359,856+8,225*179,928)= 85,45 [Н*м];

9) М_П^G=0,0064(9,52*359,856)= 21,93 [Н*м];

10) М_П^G=0,0064(-12,67*588-3,6*359,856-8,4*179,928)= -65,73 [Н*м];

11) М_П^G=0,0064(-21,7*588-5,24*359,856-14,508*179,928)= -110,62 [Н*м];

12) М_П^G=0,0064(-25*588-1,467*359,856-16,67*179,928)= -116,65 [Н*м];

 

2.6.3 Определяем масштаб диаграммы и строим график.

1) М_П^G=-33,4 (мм)

2) М_П^G=-23,56 (мм)

3) М_П^G=-18,04 (мм)

4) М_П^G=9,87 (мм)

5) М_П^G=36,76 (мм)

6) М_П^G=50 (мм)

7) М_П^G=48,71 (мм)

8) М_П^G=34,1(мм)

9) М_П^G=8,75 (мм)

10) М_П^G=-26,23 (мм)

11) М_П^G=-44,15 (мм)

12) М_П^G=-46,55 (мм)

 

 

 

 

 

2.7. Определение суммарного приведенного момента.

 

М_∑=М_дв-М_П^С+(-)М_П^G.

 

2.7.1 Определяем М_дв

М_дв= М_дв*К_П^С= 20,75*21,04348=436,652 Н*м.

2.7.2 Определяем М_Е

1. М_∑=436,652 – 0 – 83,705 = 352,947 (Н*м)
2. М_∑=436,652 – 0 – 59,04 = 377,612 (Н*м)
3. М_∑=436,652 – 0 – 45,214 = 391,438 (Н*м)
4. М_∑=436,652 – 0 +24,733 = 461,358 (Н*м)
5. М_∑=436,652 – 0 +92,106 = 528,758 (Н*м)
6. М_∑=436,652 – 260,828 +125,289 = 301,113 (Н*м)
7. М_∑=436,652 – 589,755 +122,051 = -31,052 (Н*м)
8. М_∑=436,652 – 915,054 + 85,451 = -392,951 (Н*м)
9. М_∑=436,652 – 1199,152 + 21,935 = -740,565 (Н*м)
10. М_∑=436,652 – 1262,609 – 65,737 = -891,694 (Н*м)
11. М_∑=436,652 – 837,096 – 110,617 = -511,061 (Н*м)
12. М_∑=436,652 – 157,563 – 116,655 = 162,434 (Н*м)