домашняя работа. ТММ. Кривошипноползунный механизм рабочей машины

• Название: Кривошипноползунный механизм рабочей машины
• Анкор: домашняя работа
• Дата: 16.11.2022
• Размер: 268 Kb.
• Имя файла: ТММ.doc
• Тип: Документы; #791175

Введение При создании сложных машин и особенно машин-автоматов или автоматических линий необходимо, прежде всего, разработать рациональный технологический процесс, в соответствие с которым надлежит проектировать отдельные исполнительные механизмы, механизмы управления, специальные устройства для контроля точности и отбраковки изделий. В данной курсовой работе представлен расчет простейшего кривошипно-ползунного механизма рабочей машины. I часть работы представлена графической частью, выполнен чертеж на формате А2. Дан кинематический анализ, разметка механизма с определением крайних положений механизма. Диаграммы представлены методом графического дифференцирования, методом хорд. Расчетно-графическая часть представлена расчетами механизма с необходимыми таблицами данных и отделочными рисунками. Рассчитаны ускорения, скорости механизмов, определены ускорения, скорости механизмов, предметы реакции механизма.
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

1. Структурный анализ механизма. Задача. Определить класс механизма. Название звеньев: 0 – стойка 1 – кривошип 2 – шатун 3 – ползун Кинематические пары Vкл А – кривошип-шатун О – кривошип-стойка В - шатун-ползун П – ползун-стойка, поступ. Определяем подвижность механизма по формулам Чебышева: , где n = 3 – число подвижных звеньев; рv = 4 – число кинематических пар Vкл W = 3  3 – 2  4 = 1 Вывод: в механизме одно ведущее звено. Механизм как замкнутая кинематическая цепь, разлагается на две элементарные кинематические цепи:
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

1. Группа Ассура II класса, 2-го порядка, 2-ой модификации с W = 0 Вывод: механизм II класса, 2-го порядка. 2. Кинематический анализ механизма Задачи: 1. Определение положений звеньев механизма для 12-ти положений ведущего звена. Построение траекторий центра тяжести шатуна. 2. Определение скоростей звеньев механизма и отдельных точек для 12-ти положений. 3. Определение ускорений звеньев и отдельных точек. Допущение в кинематическом анализе: ω = const Методы анализа: Метод планов. Метод кинематических диаграмм. 2.1. Разметка механизма. Разметка – это планы положений механизма. Начинаем построение разметки с определением крайних положений механизма, в которых скорость ведомого звена 3 равна нулю и мгновенно измеряет направление. Левое крайнее положение: кривошип и шатун образуют угол . Правое крайнее положение: кривошип и шатун образуют угол 1800, как показано на рисунке. За нулевое положение принимаем левое крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма. От него с шагом вычерчиваем 12 положений ведущего звена 1, а затем методом засечек как показано на рисунке, определяем положение точки В на ее проекции.
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Рис. 1. Разметка механизма
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Соединив точки Аi и Вi, нанеся на отрезках Аi Вi положение центра тяжести шатуна S2 и плавно соединив 12 точек с S2, получаем траекторию центра тяжести шатуна. Разметка построена в масштабе 2.2. Анализ исходного механизма. Цель: определить скорость и ускорение конца кривошипа 2.3. Анализ группы Ассура (2-3) Задача. Определить скорость и ускорение выходного звена. Для решения этой задачи составляем векторные уравнения плоскопараллельного движения: (1) где - скорость точки В шатуна в его относительном вращательном движении вокруг полюса А, направлена  радиусу Аi Вi; - скорость точки В в абсолютном движении, направлена // траектории точки В.
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

, (2) где и - соответственно нормальная и тангенциальная составляющие относительного ускорения точки В шатуна и его вращении вокруг точки А. Нормальное ускорение определяется по формуле: 2.3.1. Планы скоростей Решая графически векторное уравнение, (1) строим планы скоростей для 12u положений механизма в масштабе: Разделив отрезки аi и bi в отношении и соединив точки S2 с полюсом плана Пv, получаем векторы скоростей центра тяжести шатуна Расчет скоростей 1-го положения Таблица 1. N VA VAB VB ω2 1. 2,7 2,2 1,1 2,365 Расчет ускорений Таблица 2. N AB 1. 54 26 5,20 26,5 27,9 44
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

2.3.2. Планы ускорений Графически решая векторное уравнение (2), строим планы ускорений для 1-го рабочего хода. Подбираем масштабный коэффициент плана и рассчитываем отрезки для построения плана. ; (4) Из построенных планов определяем искомые ускорения по формулам: Положение 1. aB1 = 44 м/с2 aS2 = 47,5 м/с2
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Кинематические диаграммы движения выходного звена. Цель: установить закон движения выходного звена. Для этого на месте строим диаграммы. 1. Перемещения ползуна SB = SB (t) 2. Скорости ползуна VB = VB (t) 3. Ускорения ползуна aB = aB (t) Диаграммы SB = SB (t) и VB = VB (t) строим на основе разметки и планов скоростей, откладывая на ординатах диаграмм соответствующие отрезки. ; Приняв МS = Мℓ = 0,005 м/мм, получаем УS = SBi/2 На оси абсцисс откладываем отрезок L = 170 мм. Изображенный оборот кривошипа в градусах и время одного оборота, . Исходя из этого, определяем масштабные коэффициенты оси абсцисс: Диаграмму ускорений строим методом графического дифференцирования, используя метод хорд. Силовой расчет механизма Силовой расчет рычажного механизма начинают с периферийной группы Ассура.
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

В нашем механизме это группа Ассура 2-3 (шатун-ползун). На ползун 3 действуют: сила полезного сопротивления (рис.), которая направлена параллельно скорости точки В и направлена в противоположную сторону VB; сила инерции звена 3 (рис.), которая направлена в противоположную сторону ускорения точки В. В точке В также действует реакция R03, которая направлена перпендикулярно к направляющей, по которой перемещается ползун. Вес звена G3 направлен вертикально вниз. На шатун 2 действуют: сила инерции центра тяжести звена, вектор, который направлен противоположно ускорению центра тяжести , вектор веса звена а2 направлен вертикально вниз; в точке разъединения действует реакция Р21 со стороны ведущего звена 1, направление и величина которой неизвестны, поэтому мы разделяем ее на две составляющие: , которая по звену АВ и , которая направлена перпендикулярно звену. Рис. Силы, действующие на группу Ассура 2-3 Сумма всех сил для соблюдения равновесия группы должна равняться нулю, значит: Из всех сил, включенных в векторную сумму известны: вес звеньев G2 = m2g ≈ 10 m2 G3 = m3g ≈ 10 m3 Pин3 = m3 ∙ ab; PunS2 = m2 ∙ as2; (величина зависит от положения механизма)
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

- тангенциальная составляющая реакции R21. Найдем из уравнения равновесия εМВ = 0 , откуда . Знак «-» показывает, что направление нужно было выбрать противоположное, но на значение это не повлияет. Построение плана сил. Начинаем с выбора масштаба Мр В нашем случае примем МР = 25 Н/мм, чтобы преобразить G2 и G3, т.к. при увеличении масштаба отрезки а2 и а3 на плане сил будут меньше 5 мм, что недопустимо, т.к. по правилам построения сил, отрезки меньше 5 мм не изображаются. Остальные силы изображаются нормально. Построение плана сил. 1. Строим из полюса Рр силу полярного сопротивления. Рис параллельно направляющей ползуна 3, из крнца вектора Рпс параллельно направляющей ползуна и противоположно аВ строим Рин3, затем вертикально вниз из конца строим а3. Из конца вектора а3 строим вектор а2, а из конца а2 параллельно аs2 в противоположную сторону строим РинS2 из конца вектора РинS2 перпендикулярно Н3 строим . Затем перпендикулярно проводим линию, до пересечения с вертикальной линией, опущенной из полюса плана. Точка пересечения будет концом вектора , а начало будет в конце вектора . Соединив концы вектора и , мы получим вектор реакции . Отрезок от конца вектора , направленный в полюс равен вектору R03.
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Расчет ведущего звена а1 = m1· g ≈ 10 m1 = 58 H R01 неизвестна и находится из плана сил. Построение плана сил. Масштаб выполняем Мр = 20 Н/мм. Из полюса Рр строим реакцию R12 параллельно R21, но противоположно по направлению. Из конца вектора R12 строим вектор G2 с полюсом и получаем направления и величину реакции R01
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Определение уравновешивающей силы: из уравнения , G1 G2 G3 Pин3 Рnc Pинs2 R21 R03 R01 Pур 1. 53 237 119 524 1450 1126 410,8 3160 3200 40 3200 928 Силы Момент сил инерции G1 =m1g = 5,3 ∙ 10 = 53 H G2 = m2g = 23,7 ∙ 10 = 237 H G3 = m3g = 11,9 ∙ 10 = 119 H Pи2 = m2a2 = 23,7 ∙ 47,5 = 1126 H Pи3 = m3a3 = 11,9 ∙ 44 = 524 H Pпс = 1450 H (замером)
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Метод Бруевича (группа Ассура 2-3) Строим план сил в масштабе 20 Н/мм. Из него находим R12 = 160 ∙ 20 = 3200 Н. Гр. 0-1 , Метод Жуковского Н.Е. Расхождение с методом Бруевича:
					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

					Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины	Лист
Изм	Лист	№ докум.	Подп.	Дата

Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разраб.		Шушкина			Кривошипно-ползунный механизм рабочей машины (пояснительная записка)	Лит.			Лист	Листов
Проверил		Балакин
						РГППУ группа ОМ – 214 с. - ТО
Н.контр.		Балакин
Утв.		Балакин

Копировал Формат А4