Метод построения кривизны коромысла в ударном механизме переменной структуры
Определение кривизны коромысла при его различной длине. Рассмотрение процесса работы оборудования на основе шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма переменной структуры. Расчет основных радиусов кривизны эвольвенты для каждого положения коромысла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.05.2018 |
| Размер файла | 48,6 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/
Метод построения кривизны коромысла в ударном механизме переменной структуры
А.Б. Такырбашев
Аннотация
В данной статье рассматриваются вопросы определения кривизны коромысла при различной длине коромысла. Разработана новая формула для определения координат кривизны эвольвенты.
Как известно, новые механизмы можно получить путем присоединения к начальным механизмам дополнительные звенья. Полученные механизмы отличаются кинематическими и динамическими свойствами.
В качестве примера приводим методику определения кривизны коромысла механизма переменной структуры. На рис. 1.1 представлена кинематическая схема рассматриваемого механизма.
Механизм состоит из следующих звеньев; (1-кривошип, 2-шатун, 3- коромысла, 4-ползун, 5-стойка), следует отметить, что коромысло имеет удлинение дугообразной формы и оно связано с ползуном, образуя высшую кинематическую пару.
Рис. 1
К настоящему времени разработаны и созданы машины с широким диапазоном ударной мощности, ударный исполнительный орган которых основан на преобразовании вращательного движения кривошипа в качательное движение коромысла. Разработанная новая схема механизма (рис. 1.1), получена на основе шарнирно-рычажного четырехзвенного механизма переменной структуры.
Рассмотрим процесс работы механизма. По мере движения кривошипа 1 вокруг оси А коромысло 3 также начинает двигаться вокруг оси Д. Так как удлинение коромысла соединено с ползуном, образуя высшую кинематическую пару, под действием коромысла ползун перемещается поступательно по направляющей. Таким образом, за один оборот кривошипа 1, коромысло 3 с ползуном 4 совершают соответственно одно полное качательное и поступательное движения.
Следует отметить, что на месте соприкосновения дуги коромысла и ползуна элементарная поверхность контакта Lэв коромысла должна быть перпендикулярна к направляющей ползуна при любых положениях звеньев (рис. 2).
Для обеспечения перпендикулярности между направляющей осью ползуна и элементарной поверхностью Lэв контакта коромысла с ползуном в любых положениях звеньев механизма (за исключением длины Lэв (расстояние между опорой Д и направляющей осью ползуна)) (рис. 1.2), дугообразная часть коромысла должна иметь кривизну эвольвенты.
Рис. 2
Перпендикулярность между направляющей осью ползуна и элементарной поверхностью Lэв контакта сокращает лишних боковых нагрузок (за исключением трения), действующих на звенья механизма, и упрощает вычисления при кинематическом анализе и силовом расчете кинематической пары между звеньями 4 и 3.
С увеличением угла (углового положения коромысла) радиус кривизны эвольвенты растет.
Для определения радиусов кривизны эвольвенты для каждого положения коромысла, используем следующее уравнение [2]:
коромысло рычажной кривизна эвольвента
где -угловая координата коромысла, в радианах;
-расстояние между опорой коромысла и осью ползуна.
Определение кривизны эвольвенты графическим методом требует много времени и допускает погрешности кривизны. Нам необходимо найти график возрастающего радиуса кривизны эвольвенты в зависимости от длины Lэв. Рассмотрим методику построения графика возрастающего радиуса кривизны эвольвенты без погрешностей. Сущность данного метода заключается в том, что график радиуса кривизны определяется из расчетной схемы коромысла, приведенной на рис.
Рис 3
Для удобства построения графика угловое положение коромысла откладываем от оси у (рис. 1.3, а). Так как, поверхность контакта коромысла должна быть перпендикулярной, к направляющей ползуна в любом положении звеньев, от точки С коромысла отложим перпендикулярную прямую Rэв, равную радиусу кривизны эвольвенты.
Из прямоугольного треугольника ЭСТ, одним катетом которого является
|ЭТ|=Ry, и гипотенузой |ЭС|=Rэв,
определяем проекцию Rэв на ось у
. 1.1
где Rэв - радиус кривизны эвольвенты для данного положения коромысла.
Из треугольника СКО
. 1.2
Для определения координаты Rэв по оси у запишем следующее уравнение:
1.3
Длины Rх, Lэв(х) и координаты Rэв по оси х определяются из расчетной схемы 1.3, б.
Длина Lэв(х) определяется из прямоугольного треугольника ОСК:
. 1.4
Из прямоугольного треугольника ТСЭ:
. 1.5
Координаты Rэв по оси х определяются из следующего уравнения
. 1.6
При конструировании формы коромысла имеем определенную толщину, равную а+в (рис. 4).
Рис. 4
Кривизной эвольвенты является продольная штрих - пунктирная кривая линия, описывающая ось коромысла.
Для определения графика нижнего кривого, отнимем от Rэв толщину а и получим координату внутреннего радиуса кривизны эвольвенты по оси у:
; 1.7
где R(у-а) - проекция внутреннего радиуса кривизны коромысла на ось у,
. 1.8
Координаты нижней линии по оси х определяются следующим уравнением
1.9
где R(х-а) - проекция внутреннего радиуса кривизны коромысла на ось х,
1.10
Таким же образом определяются координаты верхней кривой (рис. 1.4)
; 1.11
1.12
1.13
. 1.14
где S(х+в), S(у+в) - соответственно координаты наружного радиуса кривизны эвольвенты по оси х и у;
Результаты вычислений с использованием ЭВМ представлены в виде графика (рис. 5).
Рис. 5 График изменения кривизны эвольвенты коромысла. 1-ось; 2-внутренняя поверхность; 3 - наружная поверхность
Литература
1. Зиялиев К. Ж. Создание ударной машины с автоматизированным включением ее ударной системы. -Бишкек, 2003.
2. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. -М., 1975.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ рычажного механизма: структурный, кинематический. Динамика машин с жесткими звеньями, составление уравнения их движения. Синтез кулачковых механизмов: определение положения коромысла, аналог скорости и ускорения, вычисление радиуса ролика.
контрольная работа [128,4 K], добавлен 05.01.2014Определение степени свободы пространственного манипулятора промышленного робота. Расчет скорости вращения колес двухскоростной планетарной коробки передач. Вычисление скорости и ускорения коромысла рычажного механизма; составление векторного уравнения.
контрольная работа [243,0 K], добавлен 01.05.2015Основные приемы проектирования гироскопических устройств. Кинематический и силовой расчет привода механизма арретирования с шаговым электродвигателем. Принцип действия прибора. Расчет кулачка, коромысла, червячной передачи, контактной пары, храповика.
курсовая работа [611,4 K], добавлен 27.10.2011Выбор вида заготовки и способа ее получения. Разработка технологического маршрута процесса изготовления коромысла механизма газораспределения двигателя. Определение припусков и операционных размеров. Расчёт исполнительных размеров предельного калибра.
курсовая работа [327,5 K], добавлен 16.04.2014Структурный 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 20.01.2015Общая характеристика коромысла: назначение, устройство и материалы; изнашиваемые и разрушающиеся поверхности. Условия работы на поверхностях трения: нагрузка и её изменения, физико-химические процессы. Закономерности проявления износов, меры их снижения.
курсовая работа [127,2 K], добавлен 19.05.2011Структурный анализ рычажного механизма. Построение плана скоростей и ускорений. Расчётные зависимости для построения кинематических диаграмм. Определение основных размеров кулачкового механизма. Построение профиля кулачка методом обращённого движения.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 04.10.2015Расчет степени свободы и класса структурного анализа механизма. Кинематическое исследование рычажного механизма: определение положения всех звеньев и точек в зависимости от положения ведущего звена. Определение моментов и сил инерции звеньев механизма.
контрольная работа [401,3 K], добавлен 04.11.2013Структурный анализ и синтез рычажного механизма. Определение скоростей и ускорений в расчетном положении. Силы веса и инерционной нагрузки, действующие на звенья в механизме. Вычерчивание картины зацепления. Кинематический расчет аналитическим методом.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2013Выбор конструкции ротора; определение опорных реакций вала: расчет изгибающих моментов на отдельных участках и среднего, построение эпюры. Определение радиуса кривизны участка и момента инерции. Расчет критической скорости и частоты вращения вала.
контрольная работа [122,7 K], добавлен 24.05.2012Определение наименьшего числа зубьев. Исследование шарнирно-рычажного механизма. Расчет скоростей и угловых ускорений звеньев механизма. Определение усилий в кинематических парах. Исследование кривошипно-ползунного механизма. Построение схем и графиков.
курсовая работа [126,8 K], добавлен 25.07.2013Определение структуры, степени подвижности и класса рычажного механизма. Построение планов положений механизма и повернутых планов скоростей. Индикаторные диаграммы. Определение сил, действующих на поршни. Построение графика моментов сил сопротивления.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 21.11.2012Структурный и кинематический анализ рычажного механизма вытяжного пресса. Определение класса и разложение его на группы Асура. Построение планов положения механизмов, скоростей и ускорений. Определение уравновешивающей силы методом рычага Жуковского.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 17.05.2015Схема 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 10.01.2009Подсчет степени подвижности для плоского механизма по структурной формуле Чебышева. Силовой анализ рычажного механизма методом планов сил 2-го положения механизма. Силовой анализ рычажного механизма методом Жуковского. Определение момента сил инерции.
курсовая работа [192,5 K], добавлен 10.12.2009Назначение и структура, основные элементы рычажного механизма, определение недостающих размеров и направления движения кривошипа. Подготовка исходных данных для введения в ЭВМ, описание работы и анализ результатов вычислений. Расчет структурных групп.
курсовая работа [160,8 K], добавлен 18.10.2009Кинематический анализ и синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности. Построение планов положений механизма. Определение приведенной силы сопротивления. Определение момента инерции маховика. Силовой расчет диады и кривошипа, простой ступени.
курсовая работа [377,2 K], добавлен 02.06.2015Структурная 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 27.10.2013Устройство плоского рычажного механизма, его кинематический анализ. Построение плана скоростей и ускорений. Силовой анализ механизма. Синтез кулачкового механизма, определение его основных размеров. Построение профиля кулачка методом обращенного движения.
курсовая работа [977,0 K], добавлен 11.10.2015Структурный и силовой анализ рычажного механизма, его динамический синтез, планы положения и скоростей. Кинематическая схема планетарного редуктора, расчет и построение эвольвентного зацепления. Синтез кулачкового механизма, построение его профиля.
курсовая работа [472,2 K], добавлен 27.09.2011
