Файл: Курсовой проект состоит из пяти листов графического материала, а также пояснительной записки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 43
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
неизвестна по направлению.
Реакцию раскладываем на 2 взаимно перпендикулярные составляющие:
Запишем уравнение моментов всех сил, действующих на звено 3, относительно точки :
, отсюда
Далее, приняв масштаб сил , строим план сил по векторному уравнению:
Из плана сил находим величины и направления сил , а также полную реакцию в паре с ( ).
Переходим к силовому расчету группы Ассура . Освобождаем от связей и прикладываем реакции и , которые неизвестны ни по величине, ни по направлению.
Реакцию раскладываем на 2 взаимно перпендикулярные составляющие:
Запишем уравнение моментов всех сил, действующих на звено 2, относительно точки :
, отсюда
Задавшись масштабом , строим план сил по векторному уравнению:
Из плана сил находим величины и направления сил , а также полную реакцию в паре : (
).
4.3. Силовой расчет входного звена механизма
Для определения реакции в кинематической паре, образованной входным звеном и стойкой, необходимо привести в равновесие все силы, действующие на это звено с учетом уравновешивающей силы. Уравновешивающая сила является реальной внешней силой, которая представляет собой действие привода на звено .
Величину уравновешивающей силы находим из уравнения моментов относительно точки всех сил, действующих на звено 1:
, отсюда
Для определения численного значения строим план сил в масштабе согласно векторному уравнению:
Результаты силового расчёта с использованием планов сил указаны в табл. 4.1.
Табл. 4.1. Реакции в кинематических парах рычажного механизма для положения 4, Н
4.4. Определение уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского
Чтобы найти уравновешивающую силу методом Н.Е. Жуковского построим план скоростей и в соответствующие точки этого плана перенесём все силы (внешние и инерции), действующие на звенья механизма, предварительно повернув их в одном направлении на угол
.
Моменты сил инерции заменяем парами сил:
Рассматривая план скоростей как жёсткий рычаг, который находится в равновесии, определим сумму моментов всех сил относительно полюса:
Выражаем из этого уравнения :
Погрешность в расчётах уравновешивающей силы разными способами составляет:
5. Динамический расчет механизма
Внутри цикла установившегося движения угловая скорость начального звена машины периодически меняется из-за постоянного изменения нагрузок, что приводит к нежелательной неравномерности движения. Неравномерность движения начального звена характеризуется коэффициентом неравномерности движения , который не должен превышать допускаемого значения . Для снижения колебаний угловой скорости начального звена до допустимых пределов в машине предусматривают маховик, который с целью уменьшения его размеров устанавливают на быстроходном валу. Задачей динамического расчета механизма является определение расхода мощности и основных геометрических размеров маховика по заданному коэффициенту неравномерности хода машины.
5.1. Приведение сил, построение диаграммы работ и их разностей
С использованием диаграммы силы сопротивления, действующей на ползун , изображаем на соответствующем листе проекта график характеристики технологической силы от положения механизма. Определяем численные значения силы сопротивления по формуле
где – масштаб диаграммы сил; – ордината диаграммы для данного положения механизма.
Численные значения силы сопротивления указываем в табл. 5.1.
Приведение сил для -го положения механизма по методу Жуковского осуществляется по формуле:
Здесь – приведенная сила; – активная сила, приложенная к звену ;
- плечо этой силы в плане скоростей относительно его полюса;
– графическое изображение скорости точки приведения (пальца кривошипа) на плане скоростей.
Табл. 5.1. Внешняя сила, действующая на ползун
Момент приведенной силы, или приведенный момент
где – удаление точки приведения от оси вращения начального звена (длина кривошипа).
Для седьмого положения механизма:
Поскольку цикл машины соответствует одному обороту ведущего звена, то приведенные силы и их моменты отыскиваем для двенадцати положений механизма. В соответствии с результатами расчета на чертежном листе строим диаграмму приведенных моментов в функции угла поворота кривошипа.
Численные значения приведённых сил и приведённых моментов сил сопротивления указаны в табл. 5.2.
В седьмом положении механизма приведенный момент изобразим на диаграмме « » отрезком Масштаб приведенных моментов на диаграмме « »
Масштаб угла поворота начального звена (кривошипа)
Путем графического интегрирования диаграммы приведенных моментов строим диаграмму работ заданных сил сопротивления ) за цикл. На этом же графике строится диаграмма работ движущихся сил. При этом предполагается, что приведенный движущийся момент есть величина постоянная. Следовательно, работа этого момента будет выражаться прямолинейной зависимостью в системе координат « ».
Таблица 5.2. Приведение силы и их моменты сил сопротивления
Реакцию раскладываем на 2 взаимно перпендикулярные составляющие:
Запишем уравнение моментов всех сил, действующих на звено 3, относительно точки :
, отсюда
Далее, приняв масштаб сил , строим план сил по векторному уравнению:
Из плана сил находим величины и направления сил , а также полную реакцию в паре с ( ).
Переходим к силовому расчету группы Ассура . Освобождаем от связей и прикладываем реакции и , которые неизвестны ни по величине, ни по направлению.
Реакцию раскладываем на 2 взаимно перпендикулярные составляющие:
Запишем уравнение моментов всех сил, действующих на звено 2, относительно точки :
, отсюда
Задавшись масштабом , строим план сил по векторному уравнению:
Из плана сил находим величины и направления сил , а также полную реакцию в паре : (
).
4.3. Силовой расчет входного звена механизма
Для определения реакции в кинематической паре, образованной входным звеном и стойкой, необходимо привести в равновесие все силы, действующие на это звено с учетом уравновешивающей силы. Уравновешивающая сила является реальной внешней силой, которая представляет собой действие привода на звено .
Величину уравновешивающей силы находим из уравнения моментов относительно точки всех сил, действующих на звено 1:
, отсюда
Для определения численного значения строим план сил в масштабе согласно векторному уравнению:
Результаты силового расчёта с использованием планов сил указаны в табл. 4.1.
Табл. 4.1. Реакции в кинематических парах рычажного механизма для положения 4, Н
| | | | | |
594,60118 | 3512,5216 | 4658,2674 | 515,4144 | 6565,876 | 2585,9543 |
4.4. Определение уравновешивающей силы методом Н.Е. Жуковского
Чтобы найти уравновешивающую силу методом Н.Е. Жуковского построим план скоростей и в соответствующие точки этого плана перенесём все силы (внешние и инерции), действующие на звенья механизма, предварительно повернув их в одном направлении на угол
.
Моменты сил инерции заменяем парами сил:
Рассматривая план скоростей как жёсткий рычаг, который находится в равновесии, определим сумму моментов всех сил относительно полюса:
Выражаем из этого уравнения :
Погрешность в расчётах уравновешивающей силы разными способами составляет:
5. Динамический расчет механизма
Внутри цикла установившегося движения угловая скорость начального звена машины периодически меняется из-за постоянного изменения нагрузок, что приводит к нежелательной неравномерности движения. Неравномерность движения начального звена характеризуется коэффициентом неравномерности движения , который не должен превышать допускаемого значения . Для снижения колебаний угловой скорости начального звена до допустимых пределов в машине предусматривают маховик, который с целью уменьшения его размеров устанавливают на быстроходном валу. Задачей динамического расчета механизма является определение расхода мощности и основных геометрических размеров маховика по заданному коэффициенту неравномерности хода машины.
5.1. Приведение сил, построение диаграммы работ и их разностей
С использованием диаграммы силы сопротивления, действующей на ползун , изображаем на соответствующем листе проекта график характеристики технологической силы от положения механизма. Определяем численные значения силы сопротивления по формуле
где – масштаб диаграммы сил; – ордината диаграммы для данного положения механизма.
Численные значения силы сопротивления указываем в табл. 5.1.
Приведение сил для -го положения механизма по методу Жуковского осуществляется по формуле:
Здесь – приведенная сила; – активная сила, приложенная к звену ;
- плечо этой силы в плане скоростей относительно его полюса;
– графическое изображение скорости точки приведения (пальца кривошипа) на плане скоростей.
Табл. 5.1. Внешняя сила, действующая на ползун
Сила | Положение механизма | |||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| 4382,609 | 4382,609 | 14400 | 14400 | 14400 | 4382,609 | 1440 | 1440 | 1440 | 1440 | 1440 | 1440 |
Момент приведенной силы, или приведенный момент
где – удаление точки приведения от оси вращения начального звена (длина кривошипа).
Для седьмого положения механизма:
Поскольку цикл машины соответствует одному обороту ведущего звена, то приведенные силы и их моменты отыскиваем для двенадцати положений механизма. В соответствии с результатами расчета на чертежном листе строим диаграмму приведенных моментов в функции угла поворота кривошипа.
Численные значения приведённых сил и приведённых моментов сил сопротивления указаны в табл. 5.2.
В седьмом положении механизма приведенный момент изобразим на диаграмме « » отрезком Масштаб приведенных моментов на диаграмме « »
Масштаб угла поворота начального звена (кривошипа)
Путем графического интегрирования диаграммы приведенных моментов строим диаграмму работ заданных сил сопротивления ) за цикл. На этом же графике строится диаграмма работ движущихся сил. При этом предполагается, что приведенный движущийся момент есть величина постоянная. Следовательно, работа этого момента будет выражаться прямолинейной зависимостью в системе координат « ».
Таблица 5.2. Приведение силы и их моменты сил сопротивления
Приведенная сила, момент | Положение механизма | |||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
| 0 | 1930,8898 | 11610,231 | 14400 | 13395,685 | 2451,7186 | 0 | 805,565 | 1332,9514 | 1440 | 1161,2017 | 634,4352 |
| 0 | 289,6335 | 1741,535 | 2160 | 2009,353 | 367,7578 | 0 | 120,8348 | 199,9427 | 216 | 174,1803 | 95,1653 |