Кинематический и силовой расчет рычажного механизма. Курсовая работа (т). Другое.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Кинематический и силовой расчет рычажного механизма
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Министерство образования Российской Федерации
Омский государственный технический университет
К курсовому проекту по теории механизмов и машин на тему:
"Кинематический и силовой расчет рычажного механизма"
Представлен курсовой проект по кинематическому и кинетостатическому
расчету кривошипно-ползунного механизма рабочей машины с использование
графического и графоаналитического методов расчетов.
Курсовой проект содержит 1 листа графической части А 1, 19 стр.
машинописного текста, 6 рис.
Раздел 1. Проектирование и
кинематический анализ
.2 Построение крайних положений
звеньев механизма
.3 Построение промежуточных положений
механизма
.4 Кинематический анализ исходного
звена
.5 Определение скоростей методом
планов для 2-х положений механизма
.6 Определение ускорений методом
планов для 2-х положений механизма
.7 Кинематический анализ механизма методом
диаграмм
1.7.1 Построение диаграммы
перемещения выходного звена
.7.2 Построение диаграммы скорости
выходного звена
.7.3 Построение диаграммы ускорения
выходного звена
.1 Силовой расчет кинематической пары
2-3 методом планов
.2 Силовой расчет ведущего звена
методом планов
рычажный механизм звено кинематический
Машина есть устройство, создаваемое человеком для
изучения и использования законов природы с целью облегчения физического и
умственного труда, увеличения его производительности и облегчения путем
частичной или полной замены человека в его трудовых и физиологических функциях.
В данном курсовом проекте выполняется проектирование и
исследование механизма рабочей машины.
При выполнении курсового проекта решаются следующие
задачи:
кинематический анализ механизма графоаналитическим
методом (методом планов);
определение кинематических параметров графическим
методом (методом диаграмм);
определение сил и реакций, действующих на звенья в
кинематических парах, основанное на принципах теоретической механики;
определение уравновешивающей силы или
уравновешивающего момента на ведущем звене механизма.
Раздел 1. Проектирование и кинематический анализ
1.1 Структурный анализ механизма
Основной задачей структурного анализа является
определение групп Ассура, из которых состоит механизм, их класса, порядка и
класса самого механизма.
Механизм кузнечно-штамповочного автомата состоит из 4
звеньев:
О - стойка, О 1 А - кривошип, АВ - шатун, В -
ползун. Звенья образуют 4 кинематических пар: стойка-кривошип, кривошип-шатун,
шатун - ползун, ползун-стойка.
Подвижность механизма определим по формуле Чебышева
[1]
Р 5 - кинематических пар 5 класса; P 4 - число кинематических пар 4 класса;
В нашем случае W=3*3-2*4=l,
следовательно, в механизме одно звено, способное совершать независимое
движение.
Структурная схема механизма приведена на рис. 1.
Рис. 1. Структурная схема механизма.
Наиболее высокий класс группы, входящей в состав
механизма равен ІІ, следовательно, представленный механизм ІІ-го класса.
.2 Построение крайних положений звеньев механизма
Крайние положения механизма определяется взаимным
расположением кривошипа и шатуна, поэтому построение крайних положений начинаем
с этих звеньев.
В выбранном масштабе, характеризуемом масштабным
коэффициентом μ =0,001 м/мм, вначале строим неподвижную точку О 1
(ось вращения кривошипа), далее направляющую для ползуна со смещением е=-0,025
м к вертикале. Затем проводим окружность радиусом АО 1 (траектория
движения точки А). Крайние положения точки А будут в тех двух случаях, когда кривошип
и шатун будут параллельны и лежат на одной линии. В первом случае обозначим как
А 0 (точка лежит выше линии О 1 О 2 )-конец
рабочего хода. Во втором случае А 6 (точка лежит ниже линии О 1 О 2 )-
начало рабочего хода.
Примечание: рабочим ходом считается такой ход
механизма, при котором ползун 3 движется против силы полезного сопротивления
Р.Положение точек Во и В 6 определяются при построении крайних
положений механизма на направляющей ползуна 3 соответственно.
1.3 Построение промежуточных положений механизма
Расстояние на окружности движения кривошипа между
полученными точками Ао и А 6 равное углам рабочего и холостого хода
соответственно, разбиваем каждый на 6 равных частей. Получаем 10 промежуточных
положений точек А, определяющих положения кривошипа O 1 А. С помощью геометрических построений определяем 10
положений точек В. Центр тяжести звена (шатуна) определяем, откладывая от точки
А отрезок .
.4 Кинематический анализ исходного звена
По известному значению угловой скорости вращения звена
1 кривошипа ω
= 57 1/с определяем
линейную скорость точки А:
A =ω 1 *l 1 =135*0,08=10,8 м/с (1.2)
направлена перпендикулярно к звену O 1 А в сторону его вращения (в данном случае против
часовой стрелки). Полное ускорение точки А, кривошипа
1, состоит только из нормальной составляющей, т.к. угловая скорость кривошипа
принята постоянной определяем:
= = ω 1 2 *lОА
= 1,458*10^3 м/с 2
(1.3)
.5 Определение скоростей методом планов для 2-х
положений механизма
Построение начинаем с выбора масштабного коэффициента
плана скоростей:
μ v =V A /100=10,8/100=0,108 , (1.4)
где πa -отрезок, который будет изображать
на плане скоростей скорость V A πa=100 мм, μ v =0,108
Выбираем полюс плана скоростей произвольную точку p.Проводим из точки p перпендикулярно кривошипу OA 1 прямую, на которой откладываем вектор длиной paв сторону вращения кривошипа. Для
определение скорости ползуна, точки В можно записать следующие векторное
уравнение:
где V А - скорость точки А, направлена по
касательной к траектории движения точки А, принадлежащей кривошипу 1,
перпендикулярно звену ОА; V B А -
скорость движения точки B
относительно А, направлена перпендикулярно звену АВ. Таким образом, чтобы
построить V В , надо из конца вектора pa провести перпендикуляр к AВ до пересечения с линией движения ползуна (проведенной через
полюс). Полученный вектор рb и
будет вектором скорости точки B.
Для определения положения скорости центра масс звена 2 запишем
соотношение:
Отложив от точки a
плана скоростей отрезок на линии и соединив точку с полюсом плана скоростей, получим
вектор скорости точки , а натуральная величина найдется
как:
а натуральную величину скорости точки В:
для 1-го положения = =36,64*0,108 =3,958 м/c(1.8)
для 2-го положения = =70,14*0,108 =7,575 м/c
для 1-го положения = =94,98*0,108 =10,258 м/c
для 2-го положения = =66,47*0,108 =7,18 м/c
для 1-го положения ω 21 = = 94,983 /0.28 = 36,636 1/c
для 2-го положения ω 22 = = 7,18 /0.28 = 25,641 1/c
1.6 Определение ускорений методом планов для 2-х
положений механизма
Построение плана ускорений рассмотрим на примере
положения механизма. Для определения ускорения точки B запишем векторное уравнение [1]:
где а A -ускорение точки А кривошипа 1;
-нормальное ускорение звена АВ; определяем
как
АВ - расстояние между точками А и В, м.
-тангенциальное ускорение звена АВ.
Выбираем полюсное расстояние p, от полюса откладываем отрезок pWaкоторый будет равен ускорению точки А кривошипа 1 (в
известном нам направлении, от точки вращение А к центру вращения ). Определяем масштабный коэффициент
[1]:
Из конца аα проводим вектор в предварительно выбранном масштабе,
из его конца проводим линию действия вектора , которая перпендикулярна линии
действии предыдущего вектора. Ее проводим до пересечения с линией действия
ускорения ползуна, которая проходит через полюс р. Точка пересечения этих двух
направлений определяет величины и направления векторов и , оба они направлены стрелками к этой
точке. Соединив отрезком прямой точки конца векторов и , и направив его в сторона конца
вектора , получим вектор полного ускорения . Натуральные величины найдем
используя масштабный коэффициент:
для 1-го положения =33,06*14,58 =482,083м/c 2 для 2-го положения =74,14*14,58 = 1,081*10³ м/c 2 (1.11)
для 1-го положения =41,92*14,58 =611,27м/c 2 для 2-го положения =75,21*14,58=1,097*10³ м/c 2 (1.12)
для 1-го положения =67,37*14,58 =982.393 м/c 2 (1.13)
для 2-го положения =58*14,58 =859,788 м/c 2
для 1-го положения ℇ 21 = =
33,065*14,58 /0.28 = 1,722*10³ 1/c 2
для 1-го положения ℇ 22 = =
72,144*14,58 /0.28 = 3,861*10³ 1/c 2
Для определения положения ускорения центра масс звена 2 запишем
соотношение:
Отложив от точки плана ускорений отрезок на линии действия вектора и соединив точку с полюсом плана скоростей, получим
вектор ускорения точки , а натуральная величина найдется как:
для 1-го положения =87,44*14,58 =1,275*10³м/c 2 (1.15)
для 2-го положения =79,82*14,58 =1,164*10³ м/c 2
.7 Кинематический анализ механизма методом диаграмм
.7.1 Построение диаграммы перемещения выходного звена
Диаграмма перемещения выходного звена или функция
положения механизма строится в зависимости от функции времени. Для построения и
дальнейших расчетов выбираем масштабный коэффициент по оси абцисс
на графике отрезок на оси абцисс берем равным 251,3
мм. Масштаб по оси ординат выбираем равным масштабу с разметки кинематической
схемы механизма
После масштабных коэффициентов приступаем к построению
диаграмму перемещения точки В выходных звеньев в системе координат S(t). Для этого на оси абсцисс откладываем отрезок 0-12равный
251,3 мм. Затем делим отрезок 0-12 на две части, пропорционально углам рабочего
и холостого (две равные части), далее делим отрезки 0-6 и 6-12 каждый на 6
равных частей и отмечаем точки 0,1,2,„.,12. Проводим ординатные прямые через
эти точки и на этих прямых с учетом выбранного масштаба откладываем перемещения
точки В - получаем отрезки 1-1, 2-2,..., 12-12, определяемые по формуле:
где - перемещение точки В. Соединив точки 0, 1,…, 12 плавной
кривой, получим диаграмму перемещения точки В (рис.5).
Рис. 2. Построение графика перемещения точки В.
.7.2 Построение диаграммы скорости выходного звена
Диаграмму скорости точки В строятся вести методом
графического дифференцирования, способом хорд. Данный метод заключается в
следующем:
• Проводим хорду, которая соединяет концы начальной и
конечной ординат кривой на данном интервале.
• По оси абсцисс выбираем произвольную точку P (в данном случае ОP=40 мм) в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью
ординат луч, параллельный хорде, на оси ординат получаем отрезок, выражающий в
некотором масштабе величину производной в средней точке интервала.
• Таким же образом рассмотрим все интервалы. В
результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине
соответствующего интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем
искомый график (рис. 3).
Рис. 3. Построение графика скорости для точки В.
.7.3 Построение диаграммы ускорения выходного звена
Диаграмму ускорения точки В строятся вести методом
графического дифференцирования, способом хорд. Данный метод заключается в
следующем:
• Проводим хорду, которая соединяет концы начальной и
конечной ординат кривой на данном интервале.
• По оси абсцисс выбираем произвольную точку P (в данном случае ОP=40 мм) в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью
ординат луч, параллельный хорде, на оси ординат получаем отрезок, выражающий в
некотором масштабе величину производной в средней точке интервала.
• Таким же образом рассмотрим все интервалы. В
результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине
соответствующего интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем
искомый график (рис. 7).
Рис. 3. Построение графика ускорений точки В.
Проектирование нового механизма всегда включает его силовое исследование,
так как по найденным силам производится последующий расчет на прочность
элементов кинематических пар и звеньев механизма.
При силовом исследовании решаются следующие основные
задачи а)определяются силы, действующие на звенья и реакции в кинематических
парах,
б)определяется уравновешивающая сила (момент силы).
При силовом анализе дополнительно выясняют вопросы об
уравновешенности механизма, износе его звеньев, о потерях на трение в отдельных
кинематических парах, о коэффициенте полезного действия механизма в целом и др.
В курсовом проекте силовой расчет ведется методом
кинетостатики. Метод кинетостатики основан на принципе Даламбера, который
применительно к механизмам можно сформулировать так: если ко всем внешним
силам, действующим на систему звеньев, добавить силы инерции, тогда под
действием всех этих сил система звеньев может условно считаться находящейся в
равновесии.
При кинетостатическом расчете кинематическую цепь
механизма разбиваем на группы Ассура, которые являются статически определимыми.
Расчет ведем путем последовательного рассмотрения условий равновесия отдельно
каждой группы, начиная с наиболее удаленной от исходного механизма, последним
рассчитывается ведущее звено.
2.1 Силовой расчет кинематической пары звеньев 2-3
Силовой расчет механизма ведем для положения , к
которому построен план ускорений.Зарисовываем группу в масштабе μ l =0,001 м/мм, сохраняя положения
звеньев, прикладывая Р пс =1900Н. Прикладываем также, силы веса
ускорение свободного падения, 9,81 ,
со стороны отброшенных звеньев в поступательной паре
прикладываем неизвестную реакцию перпендикулярно направляющей ползуна
и в шарнире А прикладываем также неизвестную реакцию , которую можно разложить на
составляющие согласно равенству:
где направляется перпендикулярно линии звена АВ, а параллельна этой линии. Определяем
тангенциальную составляющую , составляя уравнение звена 2 в форме моментов относительно
точки В:
где -плечо силы , равное μ l * 0.242 м ,
- плечо силы веса, равное =
μ l * =0.943 м,
где - момент инерции относительно центра масс S звена 2,
Точное направление определиться знаком полученного
результата , при отрицательном результате направление следует принять за
противоположное.
Для того, чтоб определить и , запишем уравнение равновесия все
группы в векторной форме:
Векторы сил, известные по величине и направлению,
подчеркнуты двумя чертами, известные только по направлению линии действия
одной, в данном случае это силы и .
Для построения плана сил определяем масштабный
коэффициент плана сил , а отрезки, выражающие векторы сил на плане, получаются
делением натуральных значений сил на плане на масштаб на плане.
Похожие работы на - Кинематический и силовой расчет рычажного механизма Курсовая работа (т). Другое.
Реферат На Тему Деловое Общение По Телефону
Курсовая Работа На Тему Правовые Основы Государственного Кредита
Реферат по теме Мифы и правда о конверсии
Реферат На Тему Социальный Институт
Реферат по теме Неидеальные системы
Реферат: Comparing William Faulkner
Реферат: Утопление поражение электрическим током пищевые отравления
Литературная Тема Эссе
Реферат: Расчет основных статистических характеристик и взаимосвязь результатов измерений. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Экономический рост России
Сочинение 9.3 Как Писать План
Курсовая На Тему Источники Права
Титульник Для Реферата Юургу
Магистерская диссертация по теме Роль и значение пропаганды в информационной политике современного российского государства
Реферат: Энергетический комплекс РФ
Реферат по теме Самоорганизация и саморазвитие
Дипломная работа по теме Освидетельствование на состояние алкогольного опьянения в системе мер административного процессуальн...
Контрольная Работа По Истории России 6 Класс
Сочинение На Тему Осень В Валдае Описание
Курсовая работа по теме Организация строительства линейной части магистрального трубопровода
Похожие работы на - Амортизируемое имущество
Похожие работы на - Політика, як суспільне явище
Реферат: Философия права 2