Файл: Горизонтальноковочная машина.docx

Министерство образования и науки Российской ФедерацииФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования«Национальный исследовательский технологический университет«МИСиС»Новотроицкий филиалКафедра: "Металлургических технологий и оборудования"КУРСОВОЙ ПРОЕКТРАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКАпо дисциплине «Теория механизмов и машин»Тема: Горизонтально-ковочная машинаВыполнил студент группы: БТМО-20зКузнецов Н.ЕПроверил: Харченко М.ВНовотроицк, 2023 гСодержание

1. Определение закона движения механизма под действием заданных сил

1. Рассмотрим основной механизм горизонтально-ко­воч­ной машины (рис. 2, 3). Исходные данные для расчета:

• 
  максимальная сила полезного сопротивления P_max = 3000 H;
  
• 
  частота вращения кривошипа n₁ = 50 об/мин;
  
• 
  ход главного ползуна Н = 280 мм;
  

• 
   = l_АВ / r_ОА = 3.4;
  

---

• 
  массы звеньев: m₂ = 14 кг; m₃ = 18 кг;
  
• 
  положение центра масс второго звена l_АS2 / l_АВ = 0,35;
  
• 
  момент инерции второго звена относительно оси, проходящей через центр масс, I_S2 = 0,25 кг·м²;
  
• 
  коэффициент неравномерности вращения ведущего звена  = 1/18.
  

Решение

1.1 Определение длин звеньев

Определим длину кривошипа из соотношения:H= 2r_ОА;r_ОА = H/ 2 = 280 мм / 2 = 140мм = 0,14 м. Определяем длину шатуна: =l_АВ/ r_ОА;l_АВ =  r_OA = 3,4  0,14м = 0,476 м.Определяем положение центра масс 2-го звенаl_АS2 = 0,35  l_AB = 0,35  0,476м = 0,166 м.Определяем масштаб длиныµ_l = OA / r_ОА,где ОА – длина отрезка, изображающего длину кривошипа на чертеже, мм;r_ОА – длина кривошипа, м. µ_l = 70мм / 0,14 ≈ 500 мм/м.Определение длин отрезков на чертеже кинематической схемыAВ = µ_l l_AB= 500 мм/м

---

 0,476 м ≈ 238 мм;AS₂ = µ_l l_AS2= 500 мм/м 0,166 м ≈ 83 мм.Диаграмму сил сопротивления строим на кинематической схеме в зависимости от положения ползуна в масштабе сил µ_Рµ_P= 80 мм / 3000 Н = 0,026 мм/Н.

---

1.2 Определение скоростей

Скорость точки А:V_А = ₁ l₁,где ₁– угловая скорость 1-го звена, c^-1; l₁=r_OA – длина 1-го звена, м.₁ =  n₁ / 30,где n₁– частота вращения 1-го звена, об/мин.₁ = 3,14 50 / 30 ≈ 5,24с^-1.V_А = 5,24  0,14 ≈ 0,7336м·с^-1.Составляем векторное уравнение ,где – вектор скорости точки В; – вектор скорости точки В относительно точки А.В графической части (см. рис. 3) строим планы скоростей для 12 положений механизма и определим V_B, V_S2, V_BA, V_S2y.V_S2y – проекция скорости точки S₂ на ось y.Масштаб плана скоростей: µ_v = 80 мм / V_A = 80 мм /0,7336 м·с^-1 ≈ 110 мм/м·с^-1.Для 11-го положения механизма:рb = 58,39 мм; V_B = pb / μ_v = 58,39

---

мм / 110 мм/м·с^-1 ≈ 0,530 м·c^-1;
ab = 29,2 мм; V_BA = ab / μ_v = 29,2 мм / 110 мм/м·с^-1 = 0,265 м·с^-1; ps₂ = 51,22 мм; V_S2 = 51,22 мм / 110 мм/м·с^-1 ≈ 0,465 м·с^-1;
ps_2y = 16,14 мм; VS_2Y = 16,14 / 110 мм/м·с^-1 ≈ 0,146 м·с^-1.

Угловая скорость 2 звена для 11-го положения определится как

₂ = V_BA/ l₂ = 0,265 м·с^-1 / 0,476 м ≈ 0,557 с^-1,

где l₂ = l_AB – длина шатуна.

Остальные значения скоростей сведем в табл. 1.

Таблица 1 Значения скоростей

φ, град	1, c-1	VА, м·с-1	VВ, м·c-1	|VВА|, м·с-1	|2|, c-1	|VS2|, м·с-1	VS2y, м·с-1
0	5,24	0,7336	0	0,454	0,954	0,295	0,295
30	5,24	0,7336	– 0,348	0,411	0,864	0,371	0,256
60	5,24	0,7336	– 0,53	0,265	0,557	0,465	0,146
90	5,24	0,7336	0,454	0	0	0,454	0
120	5,24	0,7336	– 0,259	0,265	0,557	0,376	– 0,146
150	5,24	0,7336	– 0,106	0,411	0,864	0,315	– 0,256
180	5,24	0,7336	0	0,454	0,954	0,295	0,295
210	5,24	0,7336	0,106	0,411	0,864	0,315	– 0,256
240	5,24	0,7336	0,259	0,265	0,557	0,376	– 0,146
270	5,24	0,7336	0,454	0	0	0,454	0
300	5,24	0,7336	0,53	0,265	0,557	0,465	0,146
330	5,24	0,7336	0,348	0,411	0,864	0,371	0,256
360	5,24	0,7336	0	0,454	0,954	0,295	0,295

---