Курсовая работа: Механізм приводу поршневого насосу

Побудова плану прискорення важільного механізму Рис. 6 (для положення № 6).

Знаходимо прискорення точки A

aA = w12·lOA = 3,942·0,17 = 2,64 м/с2 .

В довільному масштабі з довільної точки Ра паралельно кривошипу АО в напрямку, який співпадає з напрямком від точки А до т.О (так,як доцентрове прискорення) відкладаємо відрізок Раа, який зображує прискорення точки А.

Знаходимо масштаб плана прискорень:

ma = a/(Paa) = 2,64/66 = 0,04(м/с2)/мм

Рис. 6

Для знаходження прискорення точки B, запишемо систему векторних рівнянь:

aB = aA + aBAt + aBAn ;

аB = aC + aВCn + aВCt .

Для побудови прискорення точки B на плані прискорень виконуємо слідуючі операції :

з точки а відкладаємо відрізок аn2 , що відповідає нормальному рискоренню ланки АВ - aBAn , паралельно АВ в напрмку від В до А, аналогічно з точки Ра відкладаємо відрізок Раn3, паралельно О3В в напрямку від В до О3; він відповідає нормальному прискоренню ланки О3В aО3Bn.

Довжини відрізків, що показують нормальні прискорення aBAn і aО3Bn обчислюємо користуючись такими виразами :

aАВn = VAB2/lAВ = 0,742/1,4 = 0,39 м/с2 ;

аn2 = aАВn /ma = 0,39/0,04 = 9,27мм ;

a О3Bn = VBО32/l BО3= 0,142 /1,6 = 0,01 м/с2 ;

Раn3 = a BО3n /ma = 0,01/0,04 = 0,25мм ;

Точку b на плані прискорень отримуємо на перетині ліній, що показують тангенціальні прискоренн ланок АВ і О3В, тобто на перетині лінії, що виходить з точки n2 перпендикулрно до АВ і лінії, що виходить з точки n3 перпендикулрнодо О3В. Сполучивши точки a і b отримуємо вектор, що зображає прискорення ланки АВ .

aСDn = VСD2 / lСD = 0,22/1,33 = 0,03 м/с2 ;

 аn4 = aСDn /ma = 0,03/0,04 = 0,75 мм ;

На лініях, що показують прискорення ланок відкладаємо центри ваги ланок, користуючись такими співвідношеннями :

(AS2) = 0.5 AB

(O3S3) = 0.5 O3C

(CS4) = 0.5 CD

Сполучивши отримані точки з точкою Ра отримуєм вектори, що показують прискорення центрів ваги ланок

Знаходимо дійсні значення прискорень:

Дійсні значення прискорень отримуємо перемноживши довжини відповідних векторів, взятих з креслення, на відповідні масштабні коефіцієнти :

aS2 = (PaS2)×ma =57,6 ·0,04 =2,3 м/с2

aS3 = (PaS3)×ma = 68,47·0,04 =2,74 м/с2

aS4 = (PaS4)×ma = 154,38·0,04 =6,18 м/с2

aS5 = (PaS5)×ma = 184,16·0,04 =7,37 м/с2

аАВt =(n2b)×ma= 28,57·0,04 =1,14 м/с2 ;

аO3Вt=( n3b )× ma= 68,47·0,04 =2,74 м/с2 .

аCDt=( n4d )× ma= 99,95·0,04 =4 м/с2 .

Знаходимо кутову швидкость обертання ланки АB:

e2 = аAВt/lAВ = 1,14/1,4 =0,81 рад/с2 .

e3 = аO3Вt/lO3В =2,74/1,6 =1,71 рад/с2 .

e4 = аtCD/lCD = 4/1,33 =3,01 рад/с2 .

1.2 Діаграми переміщень, швидкостей і прискорень веденої ланки

В правій верхній частині листа 1 викреслюють одну під одною координатні осі всіх трьох графіків.

Масштаб часу визначають за формулою:

n-частота обертання віхдної ланки в об/хв.

L-час одного оберту кривошипу зображуємо відрізком 240 мм.

Масштаби отриманих графіків визначають за формулами:

Масштабний коефіцієнт діаграми переміщення:

Масштабний коефіцієнт діаграми швидкостей:

Де довжина відповідного відрізка(від полюса до початку координат) на діаграмі у мм.

Масштабний коефіцієнт діаграми прискорень:

Де довжина відповідного відрізка(від полюса до початку координат) на діаграмі у мм.

2. Кінематичне дослідження механізму

2.1 Кінетостатичне дослідження механізму

Задачі кінетостатичного дослідження:

а) Знаходження зовнішніх сил, які діють на ланки механізму;

б) знаходження реакцій у кінематичних парах, тобто сил взаємодії ланок;

в) знаходження зрівноважуючої сили або моменту, прикладених до ведучої ланки механізму.

Вихідні дані.

Маса:

-  m1=(LОА×q)=(0,17×60)=10,2 кг ;

-  m2=(LAB×q)=(1,4×60)=84 кг ;

-  m3 ==(LО3С×q)=(3,2×60)=192 кг ;

-  m4=(L CD ×q)=(1,33×60)=79,8 кг ;

-  m5 =9,4кг.

Моменти інерції :  кг×м2 ;

 кг×м2 ;

  кг×м2 ;

 кг×м2 ;

Визначаємо зовнішні невідомі сили, реакції в кінематичних парах та зрівноважені сили або моменти. Визначаємо сили, що діють на дану групу.

Визначаємо сили тяжіння:

Визначаємо сили інерції і моменти сил інерції.

Cила корисного опору.

Fк.о. =5.8кН=5800Н.

Силове дослідження групи 4-5.

Реакції починаємо визначати з тангенціальної складової , складаємо суму моментів .

Записуємо всі моменти, що діють на ланку 4 відносно точки D.

Записуємо всі моменти, що діють на ланку 4 відносно точки C.

Для визначення номінальної складової реакції,запишемо в векторній формі суму всіх сил, що діють на групу Ассура 4-5.

Для визначення невідомої, побудуємо в масштабі силовий багатокутник.

Для побудови силового багатокутника приймаємо масштаб:

З плану сил

Силове дослідження групи Ассура, що складається з ланок 2-3.

Визначаємо реакції з тангіціальної складової  і .

Записуємо всі моменти, що діють на ланку 2 відносно точки В.

Записуємо всі моменти, що діють на ланку 3 відносно точки В.

Для визначення нормальних складових реакцій  і  запишемо в векторній формі всі сили, що діють на групу Ассура 2-3.

Для визначення невідомих  і  побудуємо силовий багатокутника.

Для побудови силового багатокутника приймаємо масштаб

З силового багатокутника отримуємо

2.2 Силове дослідження механізму 1-го класу

Знайдемо зрівноважену силу.

Оскільки кривошип кріпиться до зубчатого колеса, то  знаходиться радіусі зубчатого колеса.

2.3 Визначаємо зрівноважену силу методом важеля Жуковського

Повертаємо план швидкостей на 900, і записуємо суму моментів сил, що діють на важіль Жуковського.

Порівняємо за методом Жуковського і силовим розрахун-ком.

3. Визначення момента інерції маховика

3.1 Побудова графіка залежності МЗР від кута повороту кривошипа φ

Знаходимо  для всіх 12 положень за планами швидкостей.

Для розрахунку  застосовуємо формулу суми моментів відносно точки . Отримані результати заносимо в таблицю 5.

Приклад: озрахуємо  для 2-го положення механізму.

Мзр = Fзр×lO1A = -6011,01×0,17 =-1021,87 кH×м .

Аналогічні розрахунки проводимо для всіх 12 положень механізму. Результати розрахунків заносимо в таблицю 6.

Таблиця 4.

Страницы: 1, 2, 3, 4