Файл: Проектирование и исследование динамической нагруженности пресса автомата для холодного выдавливания.docx

МИНИСТЕРСТО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬБЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКафедра “Теория механизмов и машин”КУРСОВОЙ ПРОЕКТ На тему: «Проектирование и исследование динамической нагруженности пресса автомата для холодного выдавливания ».Исполнитель: Койра И.ИГруппа: 10305220Руководитель: Фролов Ю.И.Минск 2021

Содержание

1. Задание к курсовому проектированию

Произвести динамический анализ рычажного механизма двигателявнутреннего сгорания, изображенного на рис. 1.1. Исходные данныедля расчетов приведены в табл. 1.1.Рис. 1.1. Схема рычажного механизмаТаблица 1.1- Исходные данные

lOA = lOC, м	lAB = lCD, м	φ1, град	ω1, с-1	ε1, с-2	F3, H	F5, H
0,048	0,25	330	320	9000	12000	19000

В расчетах принять l_AS2 = l_CS4 = 0.35l_AB; l_OS1 = 0;m₂ = m₄ = ql_AB, где q = 10 кг/м;m₃ = m₅ = 0.7m₂; m₁ = 4m₂;I_S2 = I_S4 = 0.17m₂ ; I₀ = 0.33m₁

2 Динамический анализ рычажного механизма

2.1 Задачи и методы динамического анализа механизма

Задачей динамического анализы исполнительного рычажного механизма двигателя внутреннего сгорания является:

---

1) определение линейных и угловых скоростей и ускорений точек и звеньев механизма;2) определение реакций во всех кинематических парах механизма и уравновешивающего момента, действующего на коленчатый вал ДВС со стороны отсоединенной части трансмиссии автомобиля.Поставленные задачи решаются графо-аналитическим путем построения плана положений механизма, планов скоростей и ускорений, планов сил. В основу расчетов положен кинетостатический метод , основанный на принципе Даламбера. В соответствии с этим принципом, если к числу активных сил и реакций связей, действующих на механическую систему, приложить инерционные нагрузки (главные векторы и главные моменты сил инерции) звеньев, то система рассматривается как находящаяся в равновесии и вместо уравнений движения можно записать уравнения равновесия (статики).Для определения сил инерции необходимо знать ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев. Поэтому силовому анализу предшествует кинематический анализ по известному закону и движения звена 1.

2.3 Структурный анализ рычажного механизма

Целью структурного анализа механизма является определение формулы строения механизма и классификация входящих в него состав структурных групп, так как формула строения определяет порядок выполнения кинематического и силового расчетов, а классы структурных звеньев – методы расчета.Структурная схема рычажного механизма (при начальном звене 1) представлена на рис. 2.1. Звенья механизма: 1 - кривошип (коленвал), 2 и 4 - шатуны, 3 и 5 - ползуны (поршни), 0 - стойка. Число подвижных звеньев п=5. Кинематические пары: О(0, 1), А(1, 2), 5 (2 ,3), C (l, 4), D (4, 5) - вращательные низшие 5-го класса; пары В^/ (3, 0) и D^/ (5, 0) – поступательные низшие 5-го класса. Число низших кинематических пар 5-го класса p₅ = p_H=7. Число высших кинематических пар 4-го класса p₄ = p_B = 0.Т.к. механизм плоский, то степень подвижности Wмеханизма определяется по формуле П.Л. ЧебышеваW = 3n – 2p₅ – p₄ = 3*5 – 2*7 – 0 = 1.Тo, что W = 1 означает, что положение звеньев механизма определяется заданием одной обобщенной координаты входного звена - угла φ

---

₁. В составе механизма имеются (рис. 1.2) две структурные группы 2-го класса, 2-го порядка, 2-го вида и механизм 1-го класса (0, 1).Рис. 2,1Формула строения механизмаII(4, 5)←I(0, 1)→II(2, 3). (1.1)

---

2.4 Кинематический анализ механизма методом планов

2.4.1 Построение плана положения

Предварительно определяем координаты центра масс шатунаПринимаем масштабный коэффициент длиныТогда чертёжные размеры звеньев равны:По полученным чертежным размерам строим механизм в 12 контрольном положении. Последовательность построений соответствует формуле строения механизма (1.1). Сначала показываем неподвижные элементы: ось вращения кривошипа Ои направляющие ползунов (поз. 1, лист 1). От горизонтальной оси под углом φ₁ откладываем отрезок ОА, а затем ОС. Из точек А и Сделаем засечки радиусами АВ = CDи получаем точки B и D. На отрезках АВ и CDоткладываем отрезки AS₂и СS₄ , получая положения центров масс шатунов 2 и 4. Стрелками указываем направления угловой скорости ω₁ и углового ускорения звена в ε₁

2.4.2 Построение плана скоростей

Определение скорости точки А иCкривошипа Принимаем масштабный коэффициент Тогда отрезка pa, изображающие скорости , равныВыбрав полюс , откладываем отрезок и в сторону вращения кривошипа.Построение планов скоростей выполняется в соответствии с формулой (1. 1) строения механизма:

---

II(4, 5)←I(0, 1)→II(2, 3).Для точки В группы Ассура II(2, 3) векторные уравнения имеют вид (1.2)где и направлена в сторону ω₁, , , .Уравнения (1. 2) решаем графически (поз. 2, лист 1). Положение точки s₂ центра масс шатуна 2 на отрезке abопределяемпо теореме подобия Скорость точки D группы Ассура (4, 5) определеяем из ситсемы векторных уравнений (1. 3)где и направлена в сторону ω₁, , , .Решение уравнения (1. 3) выполняется графически.Положение точки s₄ центра масс шатуна 4 на отрезке cdопределяем аналогично положению точки s₂ на отрезке abИз построенного плана скоростей вычисляем абсолютные скорости точекoтносительные скоростиугловые скорости шатунов 2 и 4Направление угловых скоростей ω₂ и ω₄ определяем по направлению соответствующего вектора относительной скорости , помещенного в точку В шатуна 2 (или вектора

---