Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Структурный и кинематический анализ механизмаСтр 1 из 6Следующая ⇒
Содержание Введение . Структурный и кинематический анализ механизма Исходные данные Структурный анализ механизма Степень подвижности W + Асур Структурная формула механизма Синтез механизма (определение длин звеньев) Кинематический анализ механизма Графический метод (описание построения ПС и ПУ) Графоаналитический метод Аналитический метод . Синтез зубчатых механизмов Геометрический расчёт прямозубой цилиндрической передачи Расчёт внешнего зацепления с прямыми зубьями Определение качественных показателей зацепления Коэффициент перекрытия ε 2.3.2 Коэффициент относительного скольжения Коэффициент удельного давления Кинематический анализ планетарной передачи . Силовой анализ механизма Расчёты для определения уравновешивающей силы для групп Асура по методу последовательного рассмотрения Расчёты по методу Жуковского Расчёты с применением принципа возможных перемещений . Синтез плоского кулачкового механизма . Расчёт маховика Выводы Список литературы Введение
Как бы ни называли наш технический век - веком космоса или автоматики, атомным веком или веком электроники - основой технического прогресса была и остается машина. Теория механизмов и машин - наука, изучающая общие методы структурного и динамического анализа и синтеза различных механизмов, механику машин. Важно подчеркнуть, что излагаемые в теории механизмов и машин методы пригодны для проектирования любого механизма и не зависят от его технического назначения, а также физической природы рабочего процесса машины. Машина есть устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации с целью замены или облегчения физического и умственного труда человека. Машина осуществляет свой рабочий процесс посредством выполнения закономерных механических движений. Носителем этих движений является механизм. Следовательно, механизм есть система твердых тел, подвижно связанных путем соприкосновения и движущихся определенным, требуемым образом относительно одного из них, принятого за неподвижное. Создание современной машины требует от конструктора всестороннего анализа ее проекта. Конструкция должна удовлетворять многочисленным требованиям, которые находятся в противоречии. Из допустимого множества решений конструктор выбирает компромиссное решение с определенным набором параметров и проводит сравнительную оценку различных вариантов. В настоящее время расчеты выполняют на ЭВМ, что позволяет оценить конструкцию по многим критериям качества и найти максимум показателя эффективности.
Задачи перед машиностроением стоят весьма сложные. Машина должна быть прочной, надежной в работе, высокопроизводительной, но вместе с тем и легкой, с минимальными материалоемкостью и энергозатратами, не должна загрязнять окружающую среду, должна соответствовать требованиям технической эстетики. Чтобы успешно решать эти задачи, чтобы создавать хорошие машины, отвечающие современным требованиям, специалистам в области машиностроения нужны знания основ целого ряда наук, в том числе теории механизмов и машин. Кинематическая схема механизма является «скелетом» реальной конструкции машины. Выбор и проектирование схемы механизма определяет первый и основной этап проектирования машины. Теория машин и механизмов в настоящем ее виде является комплексной наукой, в которой проблемы структуры, кинематики и динамики машин, их анализа и синтеза тесно переплетаются с проблемами оптимального проектирования и управления. Универсальный поперечно-строгальный станок предназначен для обработки строганием горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей линейчатых фасонных поверхностей, а также пазов различного профиля у деталей небольших размеров и среднего веса в условиях индивидуального и мелкосерийного производства.
Исходные данные
Графоаналитический метод Исходные данные: j1=0,5236 (30°) - угол поворота начального звена; u1-7=68 - передаточное отношение многозвенной зубчатой передачи; nдв=3400 об/мин - частота вращения электродвигателя. Описание метода. Механизм на чертеже изображаем в 12 положениях - через каждые 300, начиная с положения, соответствующего левому нулевому (за нулевое положение берется такое, при котором кривошип перпендикулярен кулисе).
Отсчет перемещений точки Si ведется от нулевого положения. Построение графиков зависимостей S = Si(t), u = ui(t), a = ai(t) производим в программе EXCEL. В первый столбец заносим номер положения кривошипа. Во второй- угол поворота, соответствующий положению. В третий- время t, за которое кривошип проходит 12 положений. Определяем время:
,
где - угловая скорость начального звена. В четвёртый- ∆t.
По чертежу измеряем перемещение точки Sn и умножаем их на масштаб длины, результаты заносим в пятый столбец таблицы, в седьмой заносим значения скорости Vn. В шестой и восьмой столбцы вводим формулы для вычисления ∆S и ∆V.
соответственно ; ∆S=Sn-Sn-1; ∆V=Vn-Vn-1; В девятый столбец введём значения ускорений
соответственно .
По полученным результатам в таблице строим диаграммы зависимостей S(t); V(t); a(t). Результаты графоаналитического метода анализа.
Аналитический метод Скорость: Все необходимые схемы для анализа показаны на рисунке.
Скорость точки A:
,
где - скорость точки O2; - скорость звена O2A. Скорость точки O3
,
где ; - скорость точки A относительно звена BO3; - скорость звена AO3.
Принимаем т. A за начало координат, векторы и за оси x1, y1. Проецируем на оси координат:
Очевидно что:
, где О2 А VA) = (180˚ - (φ2 + (90˚- φ1)) - 90˚ = φ1 - φ2 VAO3 = VA sin( φ1 - φ2) VABO3 = VA cos (φ1 - φ2)
Также VAO 3 можно найти через ω2 : VAO3 = ω 2 O3A => ω 2 = VAO3 /O3A = VA sin (φ1 - φ2)/ O3A
Учитывая формулу
(1) ω2 = ω1 O2A sin (φ1 - φ2)/ O3A
По теореме косинусов из треугольника O2AO3 находим O 3 A =
Можно записать, учитывая, что O 3 A = Выразим φ2 через φ1
φ2 = arctan φ1 = VB = VO3 + VBO3,, где VO 3 =0 - скорость точки O3 VB = VBO 3 = ω 2 O 3 N где O 3 N = O 3 B cos (φ 2) Ускорение:
aA = aO2 + a nAO2 + a τAO2 O2 = 0 -ускорение точки О2 a τAO2 = 0 -тангенциальное ускорение точки А относительно стойки О2 aA = a nAO2 = ω12 O2Aо3=aa+(a nAO3+ a nAO3B)+(a τAO3+a kA)
Выбираем систему координат аналогично скоростям: т. А начало координат, оси координат вектора (a nAO3+ a nAO3B),
(a τAO3+a kA) Ах1=aA*cosα (a τAO3-a kA)= aA*cosα a τAO3= aA*cosα+ a kA
кориолисово ускорение:
a kA=2ω2·VABO3
тангенциальное ускорение:
a τAO3=ε2·O3A ε2=(ω12· O2A·cosα+2ω2·VABO3)/ O3AB=aO3+ a nBO3+ a τBO3 ac=aBx= a τBO3· cosφ2+a nBO3· sinφ2 ac= ε2·O3B·cosφ2+ω22·O3B·sinφ2
Синтез зубчатых механизмов Диаметры колёс.
мм мм мм мм мм мм
Силовой анализ механизма строгальный станок зацепление маховик При силовом расчете механизмов обычно предполагаются заданными законы движения ведущих звеньев хотя бы в первом приближении и часть внешних сил.
Основными силами, определяющими характер движения механизма, являются движущие силы, совершающие положительную работу, и силы полезного (производственного) сопротивления, возникающие в процессе выполнения механизмом полезной работы и совершающие отрицательную работу. К движущим силам относятся: сила давления рабочей смеси на поршень цилиндра двигателя, момент, развиваемый электродвигателем на ведущем валу насоса или компрессора, и т.д. Силы полезного сопротивления - это те силы, для преодоления которых предназначен механизм. Такими силами являются: силы сопротивления резанию в токарном станке, сопротивления ткани проколу иглы в швейной машине и т. д. Кроме этих сил необходимо учитывать также силы сопротивления среды, в которой движется механизм, и силы тяжести звеньев, производящие положительную или отрицательную работу в зависимости от направления движения центра тяжести звеньев - вниз или вверх.
3.1 Расчёты для определения уравновешивающей силы для групп Асура по методу последовательного рассмотрения
Силовой расчёт производим только для первого положения механизма. Разбиваем механизм на три группы Асура. В местах соединения звеньев указываем реакции. Решаем полученные уравнения, находим уравновешивающую силу и строим силовые многоугольники. На звенья механизма действуют не только внешние силы, но на кулису действует и момент сил инерции Ми3. Чтобы избавиться от момента сил инерции Ми3, силу инерции Ри3 переносим в точку качения К, определив отрезок LSK по формуле:
м
Определение реакций в кинематических парах механизма начинаем с последней группы Асура и кончаем ведущим звеном. Решение данной задачи начинаем с рассмотрения равновесия структурной группы, состоящей из ползуна 5 и камня 4. Общее уравнение равновесия всей группы будет иметь вид:
R05 + РПС + РИ5 + G5 + R34 = 0,
где R05 - реакция со стороны стойки на пятое звено R34 - реакция со стороны третьего звена на четвёртое. Для определения величины реакций R05 и R34 строим план сил в масштабе
μр= G3/LG3 =540/27 = 20 H/мм.
Из плана сил R05= G5=720 Н
R34= РПС + РИ5=540+301,14= 841,14 Н РПС=12 мм*45 Н/мм=540 Н РИ5=m5*πb5 *μa=72*83,65*0,05=301,14 Н
Рассмотрим группу, состоящую из звеньев 2 и 3. На звенья этой группы, кроме силы тяжести G3 и силы инерции Рин3, действуют ещё реакции R43, R12, R03. Реакция R43 равна по величине силе R34, но противоположно ей направлена. Реакция R03 проходит через центр шарнира О3, она не известна ни по величине, ни по направлению. Реакция R12 прикладывается в центре вращательной пары А, а направление её перпендикулярно к кулисе О2В.
Величина силы R12 определяется из уравнения моментов всех сил, действующих на группу 2-3 относительно точки О2
Н G3=18*10=180 Н Рин3= m3*πb3 *μa=75,24 Н
Приравнивая к нулю векторную сумму всех сил, действующих на группу 2-3, и, построив план сил, находим силу R03.
R43 + Рин3 + G3 + R12 + R03 = 0.
Рассмотрим равновесие ведущего звена кривошипа ОА, на которое действуют следующие силы: сила давления камня кулисы R21, сила давления стойки R01, сила тяжести G1, и уравновешивающая сила Ру. Линия действия уравновешивающей силы Ру совпадает с направлением линии зацепления зубчатой пары 4-5. Поэтому плечо этой силы равно масштабной величине радиуса rb5 основной окружности колеса. Величина силы Ру определяется из уравнения
Н.
Таблица результатов.
Расчёт маховика Таблицы результатов.
Выводы
Анализируя три, вышеописанных метода, приходим к выводу, что самый точный метод - аналитический. Потому что для любой точки можно найти все необходимые параметры с точностью до сотых. Самый неточный метод - графический. В этом методе есть много недостатков: 1. Необходимость вести расчет расстояния с мертвой зоны (крайнее положение механизма). 2. Формулы вычисления скорости и ускорения приближенные. 3. Измерение расстояния неточное. Можно повысить точность получения данных, проведя некоторые изменения. Например: Вести построение кинематической схемы на компьютере в соответствующей программе. Это даст возможность вычисление расстояния с большой точностью.
Список литературы
1. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. - Киев: Вища школа, 1970. 2. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. - М.: Высш. шк., 1986. . Фролов К.В. и др. Теория механизмов и машин. - М.: Высш. шк., 1987. . Калабин С.Ф. Методические указания по оформлению пояснительной записки и графической части курсового проекта по курсу «Механизмы приборных и вычислительных систем». - Ижевск, 1986. . Артоболевский И.И. ТММ. - М: Наука, 1988. . Ястребов В.М. Методическое руководство к курсовому проекту по ТММ - Ижевск, 1974 г. Содержание Введение . Структурный и кинематический анализ механизма Исходные данные Структурный анализ механизма Степень подвижности W + Асур Структурная формула механизма Синтез механизма (определение длин звеньев) Кинематический анализ механизма Графический метод (описание построения ПС и ПУ) Графоаналитический метод Аналитический метод . Синтез зубчатых механизмов Геометрический расчёт прямозубой цилиндрической передачи Расчёт внешнего зацепления с прямыми зубьями Определение качественных показателей зацепления Коэффициент перекрытия ε 2.3.2 Коэффициент относительного скольжения Коэффициент удельного давления Кинематический анализ планетарной передачи . Силовой анализ механизма Расчёты для определения уравновешивающей силы для групп Асура по методу последовательного рассмотрения Расчёты по методу Жуковского Расчёты с применением принципа возможных перемещений . Синтез плоского кулачкового механизма . Расчёт маховика Выводы Список литературы Введение
Как бы ни называли наш технический век - веком космоса или автоматики, атомным веком или веком электроники - основой технического прогресса была и остается машина.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-04-20; просмотров: 80; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.15.2.78 (0.135 с.) |