Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера

Оглавление


Оглавление

1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ

1.1 Структурный анализ рычажного механизма

1.2 Структурный анализ зубчатого механизма

1.3 Структурный анализ кулачкового механизма

2. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

2.1 Определение скоростей

2.2 Определение приведённого момента инерции звеньев

2.3 Определение приведённого момента сопротивления

3. СИЛОВОЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА

3.1 Построение плана скоростей для расчётного положения

3.2 Определение ускорений

3.3 Определение сил и моментов инерции звеньев

3.4 Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы методом планов

3.5 Определение уравновешивающей силы методом Жуковского

3.6 Расчёт погрешности 2-х методов

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПЛАНЕТАРНОГО РЕДУТОРА И РАСЧЁТ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ

4.1 Подбор числа зубьев и числа сателлитов планетарного редуктора

4.2 Исследование планетарного механизма графическим и аналитическим способом

1 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМОВ


1.1 Структурный анализ рычажного механизма

Механизм качающегося конвеера

Подвижные звенья механизма.

1-кривошип

2-шатун

3-коромысло

4-кулисный камень

5-кулиса


Рисунок 1.

Кинематические пары. 1


О (0-1),вр.,5 кл.

А (1-2),вр.,5 кл.

В (2-3),вр.,5 кл.

С (0-3),вр.,5 кл.

D (3-4),вр.,5 кл.

D' (4-5),пост.,5 кл.

E (0-5),пост.,5 кл.


Найдём число степеней свободы.

Запишем формулу Чебышева.


W=3∙n-2∙P5-P4 (1.1)


Где: W-число степеней свободы,

n-число подвижных звеньев,

P4 - число пар 4-го класса,

P5 - число пар 5-го класса.


W=3∙5-2∙7=1

Число степеней свободы рычажного механизма равно 1.


Разобьём механизм на группы Асура и

рассмотрим каждую группу в отдельности.

Механизм качающегося конвеера


(Рисунок 1.2)

Группа 4-5

E (0-5)-внешняя

D (3-4)-внешняя

D' (4-5)-внутренняя

W=3∙2-2∙3=0

Механизм качающегося конвеераII кл. 2 вид Рисунок 1.2


(Рисунок 1.3)


Группа 2-3

А (1-2)-внешняя

В (2-3)-внутренняя

С (0-3)-внешняя

W=3∙2-2∙3=0


Механизм качающегося конвеераII кл. 1 вид

Рисунок 1.3


Начальное звено (Рисунок 1.4)

O (0-1)

W=3-2=1

Рисунок 1.4


Составим структурную формулу:


Механизм качающегося конвеера


1.2 Структурный анализ зубчатого механизма

Механизм качающегося конвеера

Подвижные звенья механизма.

1 – зубчатое колесо

H – водило

4-4’ – сдвоенный сателлит

5 – центральное колесо

(солнечное)


Кинематические пары.

(1-0),вр.,5 кл.

(2-0),вр.,5 кл.

(4-H),вр.,5 кл.

(5-0),вр.,5 кл.

(1-2),вр.,4 кл.

(3-4),вр.,4 кл.

(4‘-5),вр.,4 кл. Рисунок 1.5


Найдём число степеней свободы.

Запишем формулу Чебышева.

W=3∙n-2∙P5-P4 (1.1)


W=3∙4-2∙4-3=1

Число степеней свободы зубчатого механизма равно 1, следовательно, данный механизм является планетарным.


1.3 Структурный анализ кулачкового механизма


Механизм качающегося конвеераПодвижные звенья механизма.

1-кулачок

2-ролик

3-толкатель


Кинематические пары.

А (1-0),вр.,5 кл.

В (1-2),4 кл.

С (2-3),вр.,5 кл. Рисунок 1.6

D (3-0),пост.,5 кл.


Найдём число степеней свободы.


W=3∙n-2∙P5-P4

W=3∙3-2∙3-1=2


Число степеней свободы равно 2.


W≠1 т.к. присутствует лишнее звено ролик.


Определим число лишних звеньев по формуле:


q=W-W1 где,


q-число лишних звеньев,

W1-число степеней свободы плоского механизма,

W-имеющееся число степеней свободы.


q=2-1=1


Для получения W=1 отбросим лишнее звено и рассмотрим новую схему.

Механизм качающегося конвеера

Звенья механизма.

1-кулачок

3-толкатель

Кинематические пары.

А (1-0),вр.,5 кл.

В (1-3),4 кл.

С (0-3),вр.,5 кл. Рисунок 1.7


Найдём число степеней свободы.


W=3∙n-2∙P5-P4

W=3∙3-2∙2-1=1


Число степеней свободы кулачкового механизма равно 1.

2. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА


2.1 Определение скоростей


Для заданной схемы механизма строим 12 положений.

Определяем масштабный коэффициент построения механизма:


Механизм качающегося конвеера (2.1)


где:Механизм качающегося конвеера - масштабный коэффициент, Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - длина звена, Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - длина звена на чертеже, Механизм качающегося конвеера


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Приступаем к построению повёрнутых планов скоростей для каждого положения. Рассмотрим пример построения для положения №5:

У кривошипа определяем скорость точки А


Механизм качающегося конвеера (2.2)


где: Механизм качающегося конвеера - длина звена, Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - угловая скорость кривошипа, Механизм качающегося конвеера


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера

Для построения вектора скорости точки А определяем масштабный коэффициент


Механизм качающегося конвеера (2.3)


где: Механизм качающегося конвеера - скорость точки А, Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - вектор скорости точки А, Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - полюс, выбираемый произвольно


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Для определения скорости точки B запишем систему уравнений:


Механизм качающегося конвеера (2.4)


Вектор скорости точки А – VA известен по величине и по направлению. Вектор скорости точки С – VC равен нулю, т. к. точка С расположена на неподвижной шарнирной опоре. Вектора скорости VBA и VBC неизвестны ни по величине, ни по направлению, но нам известны их линии действия, на пересечении которых мы получим точку b. Соединив, полученную точку с полюсом π найдём длину вектора скорости точки B.


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Для определения скорости центра масс 2-го звена S2 воспользуемся соотношением:

Механизм качающегося конвеера (2.5)


где: Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера- расстояния между соответствующими точками на механизме, м

Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера - длинны векторов скоростей на плане, мм


Механизм качающегося конвеера мм


Соединив, точку Механизм качающегося конвеера и π получим скорость центра масс второго звена.


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Для определения скорости точки D воспользуемся следующим соотношением


Механизм качающегося конвеера (2.6)


где: Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера- расстояния между соответствующими точками на механизме, м Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера - длинны векторов скоростей на плане, мм


Механизм качающегося конвеера мм

Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Для определения скорости центра масс 3-го звена S3 воспользуемся соотношением:

Механизм качающегося конвеера (2.7)


где: Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера- расстояния между соответствующими точками на механизме, м

Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера - длинны векторов скоростей на плане, мм


Механизм качающегося конвеера мм


т.к. Механизм качающегося конвеера, то


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Так как центр массы 4-го звена совпадает точкой D то,


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Для определения скорости точки D’ запишем систему уравнений:


Механизм качающегося конвеера (2.8)


Вектор скорости точки D – VD известен по величине и по направлению. Вектор скорости точки E – VE равен нулю, т. к. точка E расположена на неподвижной опоре.

Вектора скорости VD’D и VD’E неизвестны ни по величине, ни по направлению, но нам известны их линии действия, на пересечении которых мы получим точку d’. Соединив, полученную точку с полюсом π найдём длину вектора скорости точки D’.


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Так как 5-е звено совершает только поступательное движение то, скорости всех точек данного звена одинаковы.


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Определим значения угловых скоростей звеньев.


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


Направление Механизм качающегося конвеера определяем, перенеся вектор ab в точку S2 – второе звено вращается против часовой стрелки. Аналогично получим, что Механизм качающегося конвеера направлена по часовой стрелке. Скорости остальных точек определяются аналогичным образом. Все значения сводим в таблицу(2.1).


Таблица 2.1 – Значения линейных и угловых скоростей.

N

положения

VB,

Механизм качающегося конвеера

VS2,

Механизм качающегося конвеера

VD=VS4,

Механизм качающегося конвеера

VS3,

Механизм качающегося конвеера

VD’=VS5,

Механизм качающегося конвеера

VAB,

Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера,

Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера,

Механизм качающегося конвеера

1 0 2,994 0 0 0 4,71 15,596 0
2 2,734 2,933 4,614 1,452 3,367 5,959 19,731 17,089
3 5,335 4,351 9,002 2,834 7,958 4,891 16,194 33,341
4 4,94 4,781 8,337 2,624 8,241 0,767 2,54 30,877
5 3,572 4,113 6,029 1,898 5,989 2,816 9,326 22,328
6 2,166 3,265 3,655 1,151 3,498 4,716 17,177 13,537
7 0 2,994 0 0 0 4,71 15,596 0
8 1,543 3,445 2,604 0,82 2,443 3,659 12,116 9,645
9 3,547 4,237 5,986 1,884 5,877 1,785 5,911 22,17
10 4,596 4,666 7,756 2,441 7,737 0,343 1,135 28,724
11
4,675 7,851 2,472 7,338 0,751 2,487 29,078
12 3,701 4,262 6,246 1,966 5,044 1,999 6,62 23,133

2.2 Определение приведённого момента инерции звеньев.


Приведённый момент инерции определяется по формуле:


Механизм качающегося конвеера (2.9)


где: Механизм качающегося конвеера - масса i-го звена рычажного механизма, кг

Механизм качающегося конвеера - линейная скорость центра масс i-го звена,Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - угловая скорость i-го звена, Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - приведённый момент инерции i-го звена по отношению к центру масс


Механизм качающегося конвеера (2.10)


Механизм качающегося конвеера - для звена, совершающего сложное движение

Механизм качающегося конвеера - для звена, совершающего вращательное или колебательное движения

Механизм качающегося конвеера - для звена, совершающего поступательное движение

Запишем формулу для нашего механизма:


Механизм качающегося конвеера (2.11)


Для 5-го положения приведём расчёт, а для остальных положений сведём значениеМеханизм качающегося конвеера в таблицу 2.2


Механизм качающегося конвеера кг∙м2

Механизм качающегося конвеера кг∙м2

Механизм качающегося конвеера кг∙м2

Механизм качающегося конвеера


Подставив все известные величины в формулу (2.11) получим:


Механизм качающегося конвеера кг∙м2


Таблица 2.2 – Приведённые моменты инерции.

N положения

Механизм качающегося конвеера, кг∙м2

N положения

Механизм качающегося конвеера, кг∙м2

1 0,0286 7 0,0286
2 0,0690 8 0,0519
3 0,2544 9 0,1529
4 0,2683 10 0,2401
5 0,1558 11 0,2232
6 0,0721 12 0,1277

Для построения графика приведённого момента инерции необходимо Рассчитать масштабные коэффициенты.

Механизм качающегося конвеера, Механизм качающегося конвеера (2.12)


где: Механизм качающегося конвеера - масштабный коэффициент по оси Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера - максимальное значение Механизм качающегося конвеера, кг∙м2

Механизм качающегося конвеера - значение Механизм качающегося конвеера на графике, мм


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеера,Механизм качающегося конвеера (2.13)


где: Механизм качающегося конвеера - масштабный коэффициент по оси φ

Механизм качающегося конвеера - принятая длинна одного оборота по оси φ


Механизм качающегося конвеераМеханизм качающегося конвеера


2.3 Определение приведённого момента сопротивления.


На планах скоростей прикладываем все силы, действующие на механизм, и указываем их плечи. Составляем сумму моментов относительно полюса и решаем уравнение.

Для 1-го положения:


Механизм качающегося конвеера Механизм качающегося конвеера (2.14)


где: Механизм качающегося конвеера плечи соответствующих сил, снятые с плана скоростей, мм.

Механизм качающегося конвеераH, Механизм качающегося конвеераH

Механизм качающегося конвеераH


Находим момент привидения:


Механизм качающегося конвеера (2.15)


где: Механизм качающегося конвеера - приведённая сила, Н

Механизм качающегося конвеера - длина соответствующего звена, м


Механизм качающегося конвеера Н∙м


Для 2-го положения:


Механизм качающегося конвеера Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераH

Механизм качающегося конвеера Н∙м


Для 3-го положения:


Механизм качающегося конвеера Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераH

Механизм качающегося конвеера Н∙м


Для 4-го положения:


Механизм качающегося конвеера Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераH

Механизм качающегося конвеера Н∙м


Для 5-го положения:


Механизм качающегося конвеера Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераH

Механизм качающегося конвеера Н∙м


Для 6-го положения:


Механизм качающегося конвеера Механизм качающегося конвеера

Механизм качающегося конвеераH

Механизм качающегося конвеера Н∙м


Для 7-го

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: