Структурный синтез рабочего оборудования одноковшового экскаватора
Критерии предварительной оценки функциональных возможностей рычажных механизмов. Выбор структурной схемы оборудования одноковшового экскаватора. Использование теории графов для расчета кинематической цепи. Алгоритм синтеза одинаковых групп Ассура.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.04.2018 |
| Размер файла | 131,4 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://allbest.ru
Сибирский федеральный университет
УДК 62-82-52
Структурный синтез рабочего оборудования одноковшового экскаватора
Ахпашев А.Ю.
научный руководитель:
канд. техн. наук Павлов В.П.
Для оптимального проектирования рабочего оборудования одноковшового экскаватора необходимо провести анализ и синтез большого количества конструктивных схем в виде плоских рычажных механизмов.
Рычажные механизмы широко применяются в конструкциях рабочего оборудования экскаватора.
Выбор рациональной структуры проектируемого механизма является одной из важнейших задач на ранних стадиях проектирования. Зачастую этот выбор осуществлен на основе знания потенциальных возможностей рычажных механизмов различных структурных схем.
Проектирование таких механизмов рассматривается как система взаимосвязанных этапов:
Рис.1. Этапы проектирование рычажных механизмов
На этих этапах необходимо выбрать рациональную схему, определить параметры и исследовать кинематическую схему механизма.
Системный подход к проектированию рабочего оборудования ОЭ заключается в следующем:
1) При выборе структурной схемы механизма заранее учитывается его потенциальные функциональные возможности, которые затем реализуются на этапе кинематического синтеза;
2) Кинематический синтез механизма осуществляется с учетом всего комплекса условий технического задания на его проектирование;
3) Кинематический анализ рассматривается не только как этап исследования синтезированного механизма, но и как процедура, многократно используемая в процессе оптимизационного синтеза механизма.
Системный подход к проектированию заключается еще в том, что для всех трех указанных этапов разработаны соответствующие системы алгоритмов. На этапе структурного синтеза решается задача выбора различных структурных схем плоских подвижных механизмов. Предполагается, что задано число звеньев механизма n (n=4,6,8,…), каждый шарнир соединяет два звена.
Требуется разработать алгоритм и соответствующую программу для ЭВМ, с помощью которой можно было бы получить все неповторяющиеся структурные схемы плоских рычажных механизмов. Предполагаемый метод получения всех структурных схем n-звенных механизмов основывается на теории графов.
В результате реализации алгоритма получаем следующую информацию:
1) Общее число Nn неповторяющихся структурных схем n-звенных механизмов;
2) Кортеж графа, устанавливающий последовательность присоединения групп Ассура;
3) Число двух-, трех-парных звеньев в структуре механизма;
По указанной числовой информации можно однозначно изобразить структурную схему механизма. Основным методом классификации плоских рычажных механизмов можно считать принцип Ассура и заключается в следующем:
К входному звену и стойке присоединяются группы звеньев с нулевой степенью относительной подвижности. Для рассмотренных механизмов группы Ассура содержат кинематические пары пятого класса и поэтому число звеньев n и число кинематических пар p связано соотношением: 3n=2p. Принцип построения механизмов Ассура создает благоприятные для разработки рациональных алгоритмов кинематического анализа.
Как уже было сказано выше, предполагаемый метод основан на теории графов. Как правило, все рассматриваемые графы помеченные, т.е. их вершины пронумерованы последовательными числами (начиная с 1). На рисунках вершины графов изображены точками: ребро, инцидентное двум смежным вершинам, изображается линией, соединяющие точки. Всякий помеченный граф G однозначно задается своей матрицей смежности A(G): элемент aij стоящий в i-й строке j-м столбце матрицы A(G), равен 1, если вершины i,j смежны (соединены ребром), и aij =0 в противном случае.
Графом кинематической цепи называют граф, вершины которого находятся во взаимно однозначном соответствии со звеньями кинематической цепи, причем две вершины графа смежны тогда и только тогда, когда соответствующие звенья кинематические цепи образуют кинематическую пару (рис.1).
Рис.1. Кинематическая схема рабочего оборудования и соответствующий граф
Граф механизма является помеченным графом, нумерацию вершин графа производим следующим образом: 1 - стойка, 2 - входное звено, 3,4,5,6 - подвижные звенья.
Целью исследования является перечисление (и построение) всех различных структурных схем одноподвижных механизмов второго класса с данным количеством звеньев.
Структурные схемы двух таких механизмов будут разными в том случае, когда соответствующие этим механизмам графы типа 1 - II неизоморфны. Два механизма имеют одинаковые структуры лишь тогда, когда они имеют одинаковую высоту и получаются однотипным присоединением одинакового количества одинаковых групп Ассура к механизмам меньшей высоты с одинаковыми структурными схемами.
На языке теории графов это формулируется следующим образом. Рассматривается множество M(n) всех графов с n-вершинами; это множество представляется в виде объединения непересекающихся подмножеств N1, N2, …,Nm, каждое из которых содержит все изоморфные между собой графы с n-вершинами. рычажный механизм экскаватор кинематический
Требуется выбрать по одному представителю из каждого множества Ni(i=1,2,..,m), т.е. последовательность графов.
Далее перечисляются неизоморфные графы по некоторому алгоритму с одновременным вычислением групп их автоморфизмов [1].
Для автоматизированного структурного синтеза необходимо разработать программу на ЭВМ в качестве исходных данных, для которой, вводится только одно число n - число звеньев механизма, для которого нужно определить количество Nn его возможных неповторяющихся структурных схем.
Одновременно n - число вершин графа, соответствующего n-звенному механизму.
На выходе получается полный список числовых показателей для каждой структурной схемы n-звенных механизмов.
В составе этих числовых показателей содержатся: кортеж графа и число i-парных звеньев, где i=2,3,4, и т.д. Можно сказать, что выходными параметрами являются неизоморфные графы в матричном или графическом представлении типа 1-II высоты h с числом вершин, не превосходящим n.
Выбор рациональной структуры проектируемого механизма является одной из важнейших задач на ранних стадиях проектирования, когда необходимо обосновать критерии предварительной оценки функциональных возможностей рычажных механизмов.
Список литературы
1. Пейсах Э.Е., Нестеров В.А. Система проектирования плоских рычажных механизмов. - М.: Машиностроение, 1988. - 232с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение размеров базы одноковшового экскаватора. Расчет элементов рабочего оборудования и гидроцилиндров. Анализ схемы усилий, действующих на оборудование прямой лопаты гидравлического экскаватора. Проверка устойчивости экскаватора к опрокидыванию.
курсовая работа [864,8 K], добавлен 09.06.2016Техническая характеристика, устройство, назначение и работа экскаватора. Расчет активных и реактивных сил и давлений в гидроцилиндрах рабочего оборудования при копании гидроцилиндром ковша. Определение технической производительности экскаватора.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.10.2022Расчет объемного гидропривода универсального одноковшового экскаватора. Описание принципиальной гидравлической схемы. Выбор насоса. Определение внутреннего диаметра гидролиний, скоростей движения жидкости, потерь давления в гидролиниях, гидроцилиндров.
курсовая работа [69,3 K], добавлен 19.02.2014Разработка рабочего оборудования с увеличенной емкостью ковша и с увеличенной скоростью исполнения рабочих движений с целью увеличения производительности экскаватора. Общие, конструктивные и прочностные расчеты рабочего оборудования и его привода.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.08.2010Основные преимущества одноковшовых экскаваторов с гидравлическим приводом. Выбор гидравлической схемы и ее описание. Определение мощности первичного двигателя, параметров насосной установки. Подбор силовых гидроцилиндров. Расчёт механизма поворота.
курсовая работа [119,1 K], добавлен 20.04.2017Расчет одноковшового экскаватора типа ЭШ-11.70 с учетом его рабочих параметров применительно к конкретным горнотехническим условиям. Определение мощности тяговой и подъемной лебедок драглайна, тяговый расчет гусеничного экскаватора, статические параметры.
курсовая работа [360,1 K], добавлен 10.12.2009Описание технологического процесса электрического оборудования экскаватора. Расчет и выбор электрооборудования и схемы включения, расчет заземляющего устройства. Определение мощности трансформатора предприятия. Требования охраны труда при эксплуатации.
курсовая работа [200,5 K], добавлен 26.11.2009Характеристика сменной и годовой эксплуатационной производительности одноковшового экскаватора. Расчет производительности парка машин для подготовки горных пород к выемке. Исследование продолжительности погрузки, буровзрывной подготовки пород к выемке.
контрольная работа [50,8 K], добавлен 23.03.2012Обзор существующих конструкций. Тяговый расчет экскаватора. Расчет на прочность, гидроцилиндра тяги, гидромолота, устойчивости экскаватора с рыхлительным оборудованием. Определение капитальных затрат, годовой эксплуатационной производительности машины.
дипломная работа [729,2 K], добавлен 09.02.2009Выбор и обоснование главных параметров. Принципы расчета стоимости машино-часа эксплуатации машин, механизмов и оборудования. Тяговый расчёт и баланс мощности. Метрология и стандартизация. Расчет экономической эффективности и срока окупаемости системы.
курсовая работа [978,2 K], добавлен 17.12.2013Назначение и состав гидропривода погрузчика-штабелера. Расчет потребляемой мощности и подбор насосов. Составление структурной гидравлической схемы экскаватора. Выбор фильтра гидросистемы. Расчет потерь давления в гидроприводе и КПД гидропривода.
курсовая работа [875,1 K], добавлен 12.06.2019Основные понятия и определения в теории механизмов. Кинематические пары, их главные свойства и классификация. Кинематические цепи: сущность и разновидности. Степень подвижности плоской кинематической цепи. Структурная классификация плоских механизмов.
контрольная работа [240,3 K], добавлен 24.03.2011Структура предприятия ООО "РИК" г. Шелехов. Критический анализ производственного процесса предприятия. Техника безопасности слесаря по ремонту технологического оборудования. Разработка и расчет гидравлической схемы одноковшового фронтального погрузчика.
отчет по практике [671,5 K], добавлен 21.05.2014Технические характеристики экскаватора ЭKГ-10. Выбор элементов, изучение статических механических характеристик системы электропривода на постоянном токе. Расчет динамических процессов в электроприводе поворота. Составление принципиальной схемы.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 19.12.2013Расчет комплекса оборудования для производственного процесса добычи руды на открытом горном месторождении. Характеристика экскаватора и основных машин технологической цепочки. Параметры технической и эксплуатационной производительности оборудования.
курсовая работа [29,7 K], добавлен 02.03.2011Характеристика и организационная структура Златопольского завода по производству щебня. Краткая техническая характеристика и описание основных узлов экскаватора типа ЭКГ – 4,6, режимы и циклы их работы. Требование к электроприводу механизмов экскаватора.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 05.11.2010Характеристика кинематической схемы механизма в масштабе для заданного угла и положения кривошипа. Сущность и класс структурной группы Ассура. Анализ степени подвижности механизма. Принципы графоаналитического метода и кинетостатического расчета.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.03.2015Основные 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 15.12.2010Обзор оборудования участка крепления каблуков. Разработка кинематической схемы молоткового механизма с пневмоприводом, структурной схемы рабочего места. Техпроцесс изготовления детали молотка, разработка режимов резания, операционных карт и эскизов.
дипломная работа [6,3 M], добавлен 31.10.2013Назначение, устройство и принцип работы технологического оборудования. Расчет тахограммы электропривода, статических нагрузок механизма и параметров одномассовой и двухмассовой схемы замещения. Выбор электродвигателя переменного тока для механизма.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.03.2015
