|
|
теория механизма. РПЗ 105В. Реферат 1 Техническое задание 3
Реферат.
В курсовом проекте выполнено проектирование двухтактного одноцилиндрового двухпоршнего двигателя судовой установки.
Проведено:
определения закона движения;
силовой расчет механизма;
проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора;
проектирование кулачкового механизма с поступательно-движущимся толкателем.
Расчетно-пояснительная записка содержит 31 лист формата А4; курсовой проект выполнен на 4 листах формата А1
СОДЕРЖАНИЕ
Реферат 1
Техническое задание 3
|
1. Определение закона движения двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления 6
|
1.1 Определение размеров кривошипно-ползунного механизма. 6
|
1.2 Построение индикаторной диаграммы и диаграммы сил, действующих на поршни. 6
|
1.2.1 Построение индикаторной диаграммы. 6
| 1.2.2 Построение диаграммы сил. 6 |
1.3 Определение значений передаточных функций и передаточных отношений основного механизма 7
|
1.4 Переход к одномассовой динамической модели 8
| 1.4.1 Определение суммарного приведенного момента внешних сил, приложенных к звеньям механизма 8 | 1.4.2 Определение приведенных моментов инерции звеньев механизма 9 |
1.5 Определение кинетической энергии первой и второй групп звеньев механизма 10
|
1.5.1 Построение приближенных графиков кинетической энергии второй группы звеньев 10
| 1.5.2 Построение графика кинетической энергии первой группы звеньев 11 | 1.6 Определение момента инерции первой группы звеньев 11 |
1.7 Определение закона движения механизма. 12
|
1.8 Определение момента инерции дополнительной маховой массы 12
|
2. Силовой расчет двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления. 13
|
2.1 Исходные данные . 13
|
2.2 Определение углового ускорения для данного положения механизма. 13
|
2.3 Построение планов скоростей и ускорений 13
|
2.3.1 Построение планов скоростей 13
|
2.3.2 Построение планов ускорений 15
|
2.4.1 Определение главных векторов и главных моментов сил инерции. 17
|
2.4.2Определение сил тяжести звеньев . 17
|
2.5 Определение реакций в кинематических парах. 17
|
2.6 Определение МС . 19
|
3. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи и планетарного редуктора. 20
|
3.1 Проектирование зубчатой передачи. 20
|
3.1.1 Геометрический расчет зацепления. 20
|
3.1.2 Выбор смещения шестерни. 21
|
3.1.3 Построение профиля зуба колеса. 23
|
3.1.4 Построение проектируемой зубчатой передачи. 24
|
3.2 Проектирование планетарного редуктора 25
|
3.2.1 Исходные данные. 25
|
3.2.2 Подбор чисел зубьев 25
|
3.2.3 Проверка передаточного отношения планетарного зубчатого механизма графическим способом: 26
|
4.Проектирование кулачкового механизма. 27
|
4.1 Определение закона изменения скорости и перемещения. 27
|
4.2 Определение начального радиуса окружности кулачка 28
|
4.3 Построение профиля кулачка 29
|
4.4 Построение графика углов давления 29
|
5.Заключение. 30
|
Список литературы 31
|
Техническое задание.
Краткое описание работы механизмов установки.
Детандеры предназначены для расширения газа с целью получения в циклах низкотемпературных установок.
Преобразование энергии сжатого газа в работу, снимаемую с вала детандера, осуществляется путем действия сил давления газа на поршень и передачи их через механизм движения на тормозную установку.
Схема установки вертикального двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления показана на рис.1.
Воздух высокого давления попеременно поступает в цилиндры детандера и приводит в движение поршни 3, 5 кривошипно-ползунных механизмов 5-4-1 и 3-2-1. далее движение от коленчатого вала 1 передается через простую зубчатую передачу Z4-Z5 и мультипликатор П на тормозное устройство, которым в данной установке является генератор тока Г.
Кулачковый механизм применяется в системе газораспределения детандера, обеспечивает работу впускных и выпускных клапанов и имеет принудительный внешний привод (на рисунке не показан).
Исходный данные для проектировании и исследования механизмов детандера приведены в таблице 1.
Изменение давления воздуха в цилиндрах детандера в зависимости от положения поршня заданы в табл. 2.
таблица 1
№
|
Параметр
|
Обозначение
|
Величина
|
Единица измерения
|
1
|
Частота вращения кривошипа 1
|
n1
|
6,5
|
с-1
|
2
|
Средняя скорость поршня 3 и 4
|
VBx
|
2,6
|
м/с
|
3
|
Отношение длины шатуна 2 к длине кривошипа 1
|
λ2=lAB/lAO
|
4,5
|
-
|
4
|
Относительное положение центра масс шатуна 2
|
λ23=lAS2/lAB
|
0,3
|
-
|
5
|
Диаметр цилиндра детандера
|
d
|
0,080
|
м
|
6
|
Максимальное давление воздуха в цилиндре
|
Pmax
|
10
|
МПа
|
7
|
Масса поршня 3
|
m3
|
30
|
кг
|
8
|
Масса шатуна 2
|
m2
|
20
|
кг
|
9
|
Момент инерции шатуна относительно центра масс
|
J2S’
|
0,2
|
кг*м2
|
10
|
Момент инерции вала кривошипа 1 (без маховика)
|
J10’
|
2,0
|
кг*м2
|
11
|
Момент инерции планетарного редуктора П и зубчатых колес Z4 и Z5, приведенный к кривошипному валу 1
|
Jpпр
|
0,31
|
кг*м2
|
12
|
Момент инерции якоря генератора Г
|
Jя
|
0,3
|
кг*м2
|
13
|
Коэффициент неравномерности вращения кривошипного вала 1
|
δ
|
1/25
|
-
|
14
|
Угловая координата для силового расчета
|
φ1
|
60
|
град
|
15
|
Передаточное отношение планетарного редуктора П
|
ū8H
|
3.5
|
-
|
16
|
Число сателлитов в планетарном редукторе
|
k
|
3
|
-
|
17
|
Угол рабочего профиля кулачка
|
Ψp
|
120
|
град
|
18
|
Частота вращения кулачка
|
nk
|
2,5
|
с-1
|
19
|
Ход толкателя
|
n
|
0,0060
|
м
|
20
|
Допустимый угол давления в кулачковом механизме
|
[υ]
|
30
|
град
|
21
|
Отношение ускорений толкателя
|
a1/a2
|
1.5
|
-
|
22
|
Числа зубьев колес
|
Z4
Z5
|
19
9
|
-
|
23
|
Модуль зубчатых колес
|
m
|
5
|
мм
|
таблица 2
Путь поршня
|
|
0
|
0,05
|
0,1
|
0,2
|
0,3
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,7
|
0,8
|
0,9
|
1,0
|
Давление воздуха
|
|
Для движения поршня 3 вниз
|
1,00
|
1,00
|
1,00
|
1,00
|
0,97
|
0,72
|
0,52
|
0,40
|
0,30
|
0,24
|
0,19
|
0,08
|
Для движения поршня 3 вверх
|
1,00
|
0,48
|
0,37
|
0,21
|
0,10
|
0,03
|
0,03
|
0,03
|
0,03
|
0,03
|
0,03
|
0,08
|
1. Определение закона движения двухцилиндрового поршневого детандера
среднего давления .
1.1 Определение размеров кривошипно-ползунного механизма.
Проектирование кривошипно-ползунного механизма произведено по средней скорости поршня (ползуна).
При этом известными являются следующие параметры:
средняя скорость поршня Vср=2.6 м/с,
частота вращения вала кривошипа n=6.5 с-1,
отношение длин шатуна и кривошипа λ2=lAB / lAO= 4.5.
Время одного оборота вала t=1/n, а расстояние, которое проходит поршень за один оборот, S= 4*lOA. Но Vср=S/t, поэтому длина кривошипа :
lOA = Vср/(4.n)
lOA = 2.6/(4*6.5)=0.1м
и шатуна lAB = lOA *4.5 = 0.45 м
1.2 Построение индикаторной диаграммы и диаграммы сил, действующих на поршни
|
|
|
Скачать 0.87 Mb.