Структурный анализ рычажных механизмов типовых технологических машин
Структурная схема долбежного станка. Определение кинематических пар, числа ступеней свободы, класса и порядка механизма. Кинематическая схема. Построение графиков перемещения, скорости перемещения и ускорения рабочего звена, рабочей нагрузки и мощности.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | практическая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.01.2015 |
| Размер файла | 126,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Национальный исследовательский технологический университет:
«Московский институт стали и сплавов»
Кафедра Инжиниринга технологического оборудования
Домашние задание №1
По курсу «Теория машин и механизмов»
«Структурный анализ рычажных механизмов типовых технологических машин»
Выполнил:
Ахаткулов У.Х.
Гр: МО-13-6
Проверил:
Албул С.В.
Вариант: 62034
Москва 2014
Рис 1.
Исходные расчетные данные
структурный кинематический схема механизм
Параметры ползуна: геометрические размеры: масса кривошипа:
Fp =1.8 kH lO1A=120 мм lO2B = 364.4 m=1.2 кг
n=120об/мин b=173.2 мм
h=140 мм (Ход) a=600 мм
Данная работа посвящена кинематическому анализу долбежного станка.
Структурная схема которая изображена на рис.1.
Структурный анализ
Выполним структурный анализ механизма.
Данный механизм состоит из 6 звеньев:
1) Стойка
2) Кривошип
3) Кулисный камень
4) Кулиса
5) Шатун
6) Резец
Рассмотрим кинематические пары механизма:
1) Кривошип и стойка О1: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, вращательная, обратимая.
2) Кривошип и Кулисный камень: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, вращательная, обратимая.
3) Кулисный камень и Кулиса: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, поступательная, обратимая.
4) Кулиса и стойка О2: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, вращательная обратимая.
5) Кулиса и Шатун: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, вращательная
6) Шатун и резец: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, вращательная, обратимая.
7) Резец и стойка: низшая, 5-го класса, с геометрическим замыканием, плоская, поступательная, обратимая.
Определим число степеней свободы по формуле Чебышева:
W=3(n-1)-2Pн -2Pв
где n-число звеньев механизма n=6
Pн -число низших КП Pн =7
Рв-число высших КП Рв =0
W=3(6-1)-2*7=1
Пассивные связи в механизме отсутствуют.
В механизме есть 2 структурные группы:
Первая структура группа 2 класса 2 порядка образована шатуном 5 и резцам 6.
Вторая структурная группа 2 класса 2 порядка образована кулисным камнем 3, кулисой 4.
Следовательно, заданный механизм 2 класса 2 порядка.
Построение кинематической схемы механизма
Начертим кинематическую схему механизма, учитывая исходные данные.
Выберем масштаб кинематической схемы механизма, приняв длину кривошипа О1А равной 30 мм.
µ l ==0.004[]
Вычислим размеры элементов механизма на плане и занесем их в таблицу 1.
Таблица 1
|
Значения |
lO1A |
lBC |
lO2B |
a |
b |
|
|
Действительные, м |
0.120 |
0.580 |
0.300 |
0.1732 |
||
|
На графике, мм |
30 |
145 |
75 |
43.3 |
Учитывая масштаб, изобразим этот механизм в 12 положениях. Точка А принадлежит кривошипу О1А и будет двигаться по окружности с центром вращения в точке О1. Точка займет самое нижнее положение когда O1A будет направлен вертикально вверх и самое верхнее положение когда окажется в точке 1 на схеме. Далее поворачивая кривошип О1А на каждые 30® зафиксируем все 12 положений точки (от начального положения до конечного).
6. Построение графиков.
a) перемещения рабочего звена
По исходным данным вычисли время одного оборота Т
За время Т ползун переместится на расстояние, равное 2h, где h-ход ползуна.
T==0.5c
Примем длину оси равной =120мм
µt=
µs= µl=0.004[]
В начальном положении перемещение ползуна в механизме равно нулю.
Когда кривошип О1А повернется на 30 град., точка С переместится на некоторое расстояние по вертикали, отмерив это расстояние на кинематической схеме построим эту точку на графике перемещения с учтем масштаба, по оси ОУ расстояние перемещение точки С, а по оси ОХ 10мм и т.д.
От сюда следует что
Уmax=Smax= h/ µs.
Ниже таблица с масштабными и реальными значениями перемещения ползуна
Таблица 2. Примечание
|
№ |
Перемещение ползуна на графике, [мм] |
Реальное перемещение ползуна, [мм] |
|
|
1 |
0 |
0 |
|
|
2 |
1.2 |
4.8 |
|
|
3 |
4.4 |
17.6 |
|
|
4 |
9.2 |
36.8 |
|
|
5 |
15.6 |
62.2 |
|
|
6 |
22.9 |
91.6 |
|
|
7 |
30 |
120 |
|
|
8 |
34.7 |
138.8 |
|
|
8' |
35 |
140 |
|
|
9 |
33.4 |
133.6 |
|
|
10 |
22.9 |
91.6 |
|
|
11 |
9.2 |
36.8 |
|
|
12 |
1.8 |
7.2 |
|
|
1ґ |
0 |
0 |
б) Скорости перемещения рабочего звена
Определим масштаб графика скорости по формуле:
µv==
Полученные значения скоростей резца сводим в таблицу 3.
Таблица 3
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8' |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
V,мм |
0 |
6.5 |
11.8 |
16.6 |
20.5 |
21.6 |
17.3 |
5.2 |
0 |
13.4 |
35.5 |
28.8 |
12.1 |
|
|
V,м/с |
0 |
0.22 |
0.37 |
0.55 |
0.68 |
0.72 |
0.58 |
0.17 |
0 |
0.45 |
1.2 |
0.96 |
0.4 |
Для построения графика применяя графическое дифференцирование используем метод касательных. Выберем полюс Рv на расстоянии 30 мм слева от начало координат.
в) График ускорения рабочего звена.
Аналогично, методом графического дифференцирования строим график ускорения относительно графика скорости.
Задаем полюс Ра=30мм и вычислим масштаб:
===0.275[]
Полученные значения скоростей ползуна сводим в таблицу 4.
Таблица 4
|
№ |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
8' |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
a,мм |
21.2 |
17.7 |
15.2 |
12.9 |
7.2 |
4.1 |
20.5 |
40.9 |
47.6 |
58.3 |
9.8 |
28.5 |
41.8 |
|
|
a,м/с2 |
5.8 |
4.9 |
4.2 |
3.5 |
2 |
1.1 |
5.6 |
11.3 |
13.1 |
16 |
2.7 |
7.8 |
11.5 |
г) График рабочей нагрузки:
Этот график строим, опираясь на исходные данные схему рабочей нагрузки. Выбираем масштаб
µF===0.05[]
д) График мощности:
Этот график можно построить, используя зависимость
Pi=Fi*vi,
где Fi-рабочая нагрузка, Vsi - скорость центра тяжести рабочего органа в i-ом положении.
Составим таблицу со значениями мощностей в точках соответствующими значениями скоростей и нагрузки. Затем, с учетом масштаба построим график
µР ===0.036[]
Таблица 5
|
№ |
Значение скорости, м/c |
Значение нагрузки, кН |
Значение мощности, кВт |
На графике, мм |
|
|
2' |
0.23 |
0 |
0 |
0 |
|
|
3 |
0.37 |
1.8 |
0.67 |
18.6 |
|
|
4 |
0.55 |
1.8 |
1 |
27.7 |
|
|
5 |
0.68 |
1.8 |
1.2 |
33.2 |
|
|
6 |
0.72 |
1.8 |
1.3 |
36 |
|
|
7 |
0.58 |
1.8 |
1.1 |
30.5 |
|
|
КВ 7' |
0.11 |
0 |
0 |
0 |
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Рычажный механизм перемещения резца поперечно-строгального станка. Построение кинематических диаграмм выходного звена. Определение линейных ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма. Построение совмещенных планов положений механизма.
курсовая работа [478,0 K], добавлен 30.06.2012Структурный анализ механизма качающегося конвейера. Определение приведенного момента инерции механизма. Построение кинематических диаграмм перемещения, скорости, ускорения и полезного сопротивления. Расчет углов наклона касательных к графику энергомасс.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.01.2016Структурный анализ рычажного механизма, построение крайних положений его звеньев. Кинематический анализ исходного звена. Построение диаграммы перемещения, скорости и ускорения выходного звена. Силовой расчет кинематической пары 2-3 методом планов.
курсовая работа [365,2 K], добавлен 18.09.2014Анализ механизма долбежного станка. Звенья закрепления и присоединения. Простые стационарные и подвижные механизмы. Подвижность кулисного механизма. Кинематический анализ рычажного механизма долбежного станка. Определение крайних положений механизма.
курсовая работа [734,8 K], добавлен 02.01.2013Разработка чертежей рычажного механизма долбежного станка. Проектирование кулачкового механизма. Определение угловых скоростей и ускорений. Расчет сил инерции и сил тяжести. Построение кинематических диаграмм и определение масштабных коэффициентов.
курсовая работа [157,7 K], добавлен 30.01.2016Построение плана положений механизма. Расчет скоростей кривошипно-ползунного механизма. Определение ускорений рычажных устройств. Поиск сил, действующих на звенья и реакции в кинематических парах. Расчет мгновенной мощности и мгновенного КПД механизма.
курсовая работа [231,4 K], добавлен 24.12.2014Структурный анализ механизма, определение числа его начальных звеньев. Степень подвижности механизма по формуле Чебышева. Определение вида, класса и порядка структурной группы. Построение кинематических диаграмм. Силовой анализ исследуемого механизма.
курсовая работа [204,9 K], добавлен 22.12.2010Синтез кулачкового механизма. Построение диаграммы скорости, перемещения, ускорения толкателя. Построение графика изменения угла давления. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. Расчет массы и геометрических параметров маховика, построение графиков.
курсовая работа [917,5 K], добавлен 05.01.2013Основные понятия и определение машин, механизмов, звеньев и кинематических пар. Группы Ассура. Расчет числа степеней свободы плоских и пространственных механизмов, анализ структуры плоских рычажных механизмов. Пассивные связи и избыточные подвижности.
шпаргалка [3,6 M], добавлен 15.12.2010Порядок работы и назначение долбежного станка. Структурный и силовой анализ механизма поперечно-долбежного станка. Методика определения передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес. Синтез и анализ кулачкового механизма станка.
курсовая работа [196,8 K], добавлен 01.09.2010Исследование движения механизма перемещения желоба. Проектирование маховика как регулятора движения системы. Расчеты скорости и ускорения начального звена. Кинетостатический расчет реакций в связях и уравновешивающего момента. Равновесие моментов сил.
курсовая работа [174,2 K], добавлен 06.03.2012Устройство, принцип работы и назначение долбежного станка. Кинематический анализ и выбор электродвигателя. Определение точки приложения и направление уравновешивающей силы. Построение диаграммы изменения кинетической энергии и истинной скорости.
контрольная работа [329,1 K], добавлен 07.09.2009Кинематическая схема главного механизма, определение числа степеней его подвижности по формуле Чебышева. Определение масштаба длин, кинематической схемы и планов скоростей. Анализ и синтез зубчатого механизма, силовой расчет с учетом сил трения.
курсовая работа [266,2 K], добавлен 01.09.2010Кинематическая схема механизма и функция перемещений начального звена для механизма с одной степенью свободы. Функции перемещений начальных звеньев для механизмов с несколькими степенями свободы. Определение положений звеньев механизма и плана скоростей.
контрольная работа [81,0 K], добавлен 25.02.2011Кинематическая схема шарнирного механизма. Определение длины кулисы и масштабного коэффициента длины. Построение плана положения механизма для заданного положения кривошипа методом засечек. Построение плана скоростей. Расчет углового ускорения кулисы.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 25.02.2011Структурный анализ, построение положений механизма и планов скоростей для рабочего и холостого хода, верхнего и нижнего крайних положений. Построение планов ускорений, кинетостатический расчет механизма. Определение сил инерции и сил тяжести звеньев.
курсовая работа [677,5 K], добавлен 29.07.2010Схема рычажного механизма. Классификация кинематических пар. Определение степени подвижности механизма. Синтез механизма. Силовой расчёт рычажного механизма. Определение силы полезного сопротивления. Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.01.2009Структурная схема плоского рычажного механизма. Анализ состава структуры механизма. Построение кинематической схемы. Построение плана положений механизма и планов скоростей и ускорений относительно 12-ти положений ведущего звена. Силовой анализ механизма.
курсовая работа [642,2 K], добавлен 27.10.2013Расчет кулисных механизмов. Изучение "Механизма перемещения кормушек", предназначенного для получения возвратно-поступательного движения стержня из вращательного движения ведущего звена. Применение механизмов, подобных данному в автотракторной технике.
курсовая работа [68,1 K], добавлен 08.07.2011Структурный анализ шарнирно-рычажного механизма. Построение планов положений, скоростей и ускорений. Диаграмма перемещения выходного звена механизма, графическое дифференцирование. Силовое исследование механизма. Проектирование кулачкового механизма.
курсовая работа [528,0 K], добавлен 20.01.2015
