Пояснительная записка. Проектирование машинного агрегата

• Название: Проектирование машинного агрегата
• Дата: 29.05.2020
• Размер: 1.28 Mb.
• Имя файла: Пояснительная записка.docx
• Тип: Курсовая; #126481
• страница: 3 из 9

Метрический синтез механизма насоса

Из равенства (3.2) устанавливаем объем насоса:

.

Рабочий ход поршня в метрах находим из равенства (3.1):

.

При соосной схеме КПМ, ход поршня определен радиусом (длиной) кривошипа:

.

Таким образом искомые величины определяются следующим образом: Длина кривошипа:

.

Длина шатуна:

,

где величина определена заданием на курсовой проект.

Результаты метрического синтеза отражаем в графической части курсового проекта. На листе формата А1 изображаем план положений механизма.

Найденные длины звеньев и чертим в выбранном масштабе с помощью масштабного коэффициента :

.

Размер в масштабе :

.

3. Кинематический анализ механизма

На этапе кинематического анализа механизма определяются траектории, скорости и ускорения характерных точек и элементов механизма. При этом силы, действующие на механизм, не учитываются. Кинематический анализ может быть выполнен графическим и аналитическим методами.

1. Графический метод

Данный метод применяется в случае, когда возникает необходимость определить скорости и ускорения характерных точек механизма и угловых скоростей и ускорений его звеньев в определенный момент времени, соответствующий определенному положению механизма. Для решения этой задачи должны быть заданы кинематическая схема механизма и закон движения начального звена (для механизмов с одной степенью свободы).

График перемещений строится при определенном положении механизма за один цикл его движения. В практической работе план механизма строится для одного положения звеньев и поэтому графики их траекторий не делается. Построение планов скоростей и ускорений, основывающихся на известных теоремах теоретической механики о скоростях и ускорениях точек твердого тела, рассмотрим на примере центрального кривошипно-ползунного механизма (КПМ), схема которого в заданном положении и в соответствующем масштабе показана на рис 4.1, а.

Кривошип вращается с угловой скоростью :

,

Скорость точки определяется как:

,

и направлена перпендикулярно кривошипу в сторону задаваемую направлением вращения.

Для построения плана скоростей из произвольной точки (полюса плана скоростей) в масштабе проводим вектор (рис 4.1, б).

.

Скорость точки , принадлежащей как и точка , шатуну определяется по формуле:

,

где относительная скорость ( ) точки будет перпендикулярна прямой . Поэтому из конца вектора (точки ) проводим линию перпендикулярную шатуну . С другой стороны, абсолютная скорость точки должна быть направлена по вертикали . Из полюса проводим линию параллельную линии и в точке пересечения этих линий находим точку , являющуюся концом вектора абсолютной скорости точки ( ) в выбранном масштабе плана скоростей. Вектор на плане скоростей соответствует относительной скорости точки по отношению к точке ( ).

Скорость центра масс шатуна находим по теореме подобия. Отмечаем точку на середине отрезка и соединяем её с полюсом.

Аналогичные построения делаем для группы звеньев 4-5.

Из плана скоростей находим:

;

;

;

;

;

.

Угловая скорость вращения шатуна определиться как:

.

Угловая скорость вращения шатуна определиться как:

.

Для построения плана ускорений определим ускорения точки (конца кривошипа , который вращается с постоянной угловой скоростью.

.

Это ускорение направлено из точки к точке . Выбирая произвольную точку в качестве полюса плана ускорений (рис 4.1, в), переносим вектор в точку полюса, в соответствующем масштабе .

.

Ускорение точки конца шатуна определится как векторная сумма ускорения точки относительного центростремительного (нормального) и вращательного (тангенциального) ускорений точки по отношению к точке .

.

Направление нормального ускорения точки будет параллельна прямой , а величина:

.

Размер на плане ускорений:

.

Строим на плане ускорений в соответствующем масштабе ускорение из конца вектора . Вращательная составляющая ускорения точки не известна по величине и направлена перпендикулярно поэтому из конца вектора на плане ускорений проводим линию перпендикулярную .

Абсолютное ускорение точки очевидно будет направлено по линии . Тогда, проводя из точки линию параллельную , на пересечении этих двух прямых получаем точку , соответствующую концу вектора на плане ускорений.

Ускорение центра масс шатуна находим по теореме подобия. Отмечаем точку на середине отрезка и соединяем её с полюсом.

Из плана ускорений находим:

;

;

.

Найдя величину тангенциального ускорения можно определить угловое ускорение звена :

.

Из плана ускорений находим:

; ;

;

;

;

;

.

.

Графический метод исследования нагляден и универсален, так как позволяет определять скорости и ускорения звеньев механизмов любой структуры, но не обладает достаточной точностью и трудоемок.