Теория механизмов и машин

и машин" width="22" height="25" align="BOTTOM" border="0" /> - скорости поршней, к которым приложена сила полезного сопротивления. Данные скорости определены во время выполнения кинематического анализа механизма;

Теория механизмов и машин - угловая скорость кривошипа. Данная скорость задана заданием курсового проектирования


Теория механизмов и машин


Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1.

Таблица 5.3

Полож. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
F4п.с. Н 735,37 1098,12 1347,53 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 8,00 127,38 382,23
F5п.с. Н 0,00 71,82 283,59 611,09 983,59 1284,26 1400,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
V4, м/с 2,30 2,00 0,95 0,48 1,72 2,29 2,11 1,43 0,59 0,29 1,16 1,92
V5, м/с 0,00 0,88 1,69 2,24 2,19 1,36 0,00 1,36 2,19 2,24 1,69 0,88
1, с-1 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00
Mci, Нм 105,93 140,98 109,72 85,55 134,52 109,52 0,00 0,00 0,00 0,15 9,24 45,86

Строим график зависимости приведенного момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа, принимая масштабные коэффициенты:


Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин


Определение работы сил полезного сопротивления и движущих сил

Наиболее простой способ определения работы сил полезного сопротивления и движущих сил – это метод графического интегрирования графика зависимости момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа. Для этого слева от начала координат откладываем произвольный отрезок длиной Теория механизмов и машин, который назавем полюсным расстоянием. Определяем величину моментов Теория механизмов и машин на серединах отрезков Теория механизмов и машин, Теория механизмов и машин и т. д., расположенных на оси Теория механизмов и машин. Эти значения проецируем на ось моментов и последовательно соединяем с концом отрезка Теория механизмов и машин. Получаем наклонные отрезки, угол наклона которых соответствует наклону хорд на графике работ Теория механизмов и машин, который строим под первым графиком. Масштабный коэффициент Теория механизмов и машин зависит от величины полюсного расстояния и определяется по формуле


Теория механизмов и машин


Момент движущих сил будем считать постоянным, поэтому график зависимости Теория механизмов и машин будет иметь вид наклонной линии, которая начинается в начале координат и заканчивается в последней точке графика Теория механизмов и машин, так как работа движущих сил и сил полезного сопротивления в начале и в конце рабочего цикла одинакова.

На графике Теория механизмов и машин покажем график изменения приведенного момента движущих сил Теория механизмов и машин. Для этого через конец полюсного расстояния проведем прямую, параллельную графику Теория механизмов и машин, до пересечения с осью моментов. На оси получим отрезок, в масштабе равный величине постоянного момента движущих сил Теория механизмов и машин.


Графическое определение изменений кинетической энергии

Изменения кинетической энергии Теория механизмов и машин удобно находить графическим методом.


Теория механизмов и машин


В новой системе координат Теория механизмов и машин для каждого положения механизма откладываем разницу между работой движущих сил и сил полезного сопротивления.


Определение приведенного момента инерции механизма для рабочего цикла

Приведенным моментом инерции называется такой условный момент инерции, приложенный к звену приведения, который имеет кинетическую энергию такую же, как и кинетическая энергия всех звеньев.

Звеном приведения является кривошип, кинетическая энергия которого определиться как


Теория механизмов и машин


Кинетические энергии других звеньев находят в зависимости от вида движения, который они выполняют.

Для вращательного движения


Теория механизмов и машин


Для поступательного движения


Теория механизмов и машин


Для двухпоршневого горизонтального насоса можно записать следующее уравнение определения приведенного момента инерции


Теория механизмов и машин


По полученным данным строим график Теория механизмов и машин в масштабе


Теория механизмов и машин


Исходные данные и результаты расчетов приведены в таблице 5.2


Таблица 5.3

Полож. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
m1 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66 2,66
m2=m3 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64 10,64
m4=m5 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97 65,97
l1 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14 0,14
l2 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56 0,56
1 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00 16,00
2 0,72 2,62 3,77 3,94 3,10 1,41 0,72 2,62 3,77 3,94 3,10 1,41
3 4,00 3,49 2,05 0,00 2,05 3,49 4,00 3,49 2,00 0,00 2,05 3,49
V2 2,26 1,99 1,36 1,19 1,80 2,23 2,17 1,73 1,25 1,15 1,56 2,05
V3 1,12 1,39 1,90 2,24 2,14 1,58 1,12 1,58 2,14 2,24 1,90 1,39
V4 2,30 2,00 0,95 0,48 1,72 2,29 2,11 1,43 0,59 0,29 1,16 1,92
V5 0,00 0,88 1,69 2,24 2,19 1,36 0,00 1,36 2,19 2,24 1,69 0,88
12 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256 256
22 0,51 6,86 14,23 15,55 9,64 1,98 0,51 6,86 14,23 15,55 9,64 1,98
32 16,00 12,19 4,20 0,00 4,20 12,19 16,00 12,19 3,98 0,00 4,20 12,19
V22 5,12 3,96 1,84 1,41 3,23 4,98 4,69 3,00 1,56 1,33 2,43 4,20
V32 1,25 1,94 3,61 5,02 4,57 2,48 1,25 2,48 4,57 5,02 3,61 1,94
V42 5,31 3,99 0,90 0,24 2,96 5,24 4,44 2,06 0,34 0,09 1,35 3,69
V52 0,00 0,77 2,86 5,02 4,79 1,86 0,00 1,86 4,79 5,02 2,86 0,77
IП 1,67 1,51 1,23 1,65 2,35 2,17 1,43 1,28 1,61 1,61 1,37 1,43
Методика построения диаграммы энергомасс (кривой Виттенбауэра) и нахождения по ней момента инерции маховика

Диаграмму энергомасс (зависимость Теория механизмов и машин) строят по точкам, используя уже построенные диаграммы изменений кинетической энергии механизма и приведенного момента инерции. Значения этих параметров можно брать из графиков без изменений.

К кривой Виттенбауэра проводят две касательные сверху и снизу. Углы наклона этих линий определяют по формулам:


Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин


где Теория механизмов и машин - квадрат средней скорости кривошипа;

Теория механизмов и машин - заданный коэффициент неравномерности хода.

Касательно к диаграмме под углом Теория механизмов и машин к горизонтали проводим сверху, а под углом Теория механизмов и машин - снизу.

Данные касательные пересекут ось Теория механизмов и машин в точках А и В. Измеряем величину отрезка Теория механизмов и машин и находим момент инерции маховика.


Теория механизмов и машин


Определение конструктивных размеров маховика

Маховик выполняется, как колесо с массивным ободом. Пренебрегая массой спиц и ступицы, имеем:


Теория механизмов и машин,


где Теория механизмов и машин - масса обода, кг;

Теория механизмов и машин - средний диаметр обода, м.

Расчет будем проводить методом последовательных приближений. В первом приближении конструктивно задаемся средним диаметром Теория механизмов и машин в пять раз большим длины кривошипа


Теория механизмов и машин,


тогда


Теория механизмов и машин


Массу маховика выражаем через его размеры


Теория механизмов и машин,


где Теория механизмов и машин - удельный вес материала маховика (чугун).

Обычно принимают величину Теория механизмов и машин (рис. 5.1), тогда


Теория механизмов и машин


Откуда находим

Теория механизмов и машин


Полученный размер должен ориентировочно равен


Теория механизмов и машин


Условие не выполняется, поэтому изменяем Теория механизмов и машин до 0,35 м


Теория механизмов и машин

Рис. 5.1


Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин


Условие выполняется. Находим остальные размеры.


Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Теория механизмов и машин

Определение угловой скорости кривошипа за цикл

Определяем угловую скорость кривошипа в зависимости от угла поворота:


Теория механизмов и машин


где Теория механизмов и машин, Теория механизмов и машин- значение приведенного момента инерции и изменения кинетической энергии в точке, где касательная, проведенная под углом Теория механизмов и машин, касается кривой Виттенбауэра;

Теория механизмов и машин, Теория механизмов и машин - текущие значения приведенного момента инерции и изменения кинетической энергии, которые снимаются с диаграммы Виттенбауэра;

Теория механизмов и машин- определяется по формуле:


Теория механизмов и машин= Теория механизмов и машин


Результаты расчетов сведены в таблицу


Таблица 5.3

Полож. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
I 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
T 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14 1,14
[IП] 33,39 30,17 24,65 33,10 47,05 43,48 28,53 25,53 32,29 32,27 27,35 28,70
IП 1,67 1,51 1,23 1,65 2,35 2,17 1,43 1,28 1,61 1,61 1,37 1,43
T] 0,00 -9,26 -18,79 -24,17 -31,41 -40,44 -39,39 -30,13 -20,86 -11,59 -3,03 2,10
T 0,00 -10,58 -21,47 -27,62 -35,90 -46,22 -45,02 -34,43 -23,84 -13,25 -3,47 2,40
IП max=IП1 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23
Tmax=T1 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58 -10,58
CP 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16
1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5
2max 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2 307,2
Iмахов 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37 1,37
i 16,43 16,66 17,28 15,90 14,18 14,33 16,16 16,85 16,09 16,31 17,23 17,15

Определив для 12 положений угловую скорость кривошипа строим график зависимости Теория механизмов и машин. На графике показываем значения Теория механизмов и машин и Теория механизмов и машин.

Литература


Артоболевский И.И., Теория механизмов и машин.- М.: Наука, 1975.

Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1967.- 170 с.

Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. - Киев: Вища школа,1975. – 153 с.

Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин.- М.: Машиностроение, 1985. – 291 с.

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
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Страницы: 1 2 3 4

Похожие рефераты:

  • Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового ДВС

    Определение закона движения механизма при установившемся режиме работы. Кинематический и силовой анализ рычажного механизма. Методы определения скоростей и ускорений. Определение уравновешивающей силы с помощью теоремы Н.Е. Жуковского о "жестком рычаге".

  • Механизм долбежного станка с качающейся кулисой

    Структурный анализ механизма, построение его положений. Определение уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского. План скоростей и ускорений для рабочего и холостого хода, верхнего и нижнего положений. Определение сил инерции и сил тяжести звеньев.

  • Проектирование и исследование механизма качающегося конвейера

    Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма. Построение кинематической схемы, планов скоростей и ускорений. Силовой расчет рычажного механизма. Определение сил, действующих на звенья механизма. Замена сил инерции и моментов сил.

  • Кинематический и силовой анализ механизмов иглы и нитепритягивателя универсальной швейной машины

    Работы швейной машины. Построение кинематической схемы и траекторий рабочих точек механизмов иглы и нитепритягивателя. Определение скоростей и ускорений звеньев механизмов иглы и нитепритягивателя, построение плана ускорений. Силовой анализ механизмов.

  • Механизм насоса с качающейся кулисой

    Принципы работы, механизм и назначение насоса с качающейся кулисой. Структурный анализ и силовой расчет рычажного механизма. Особенности выполнения геометрического расчета зубчатой передачи. Синтез кулачкового механизма, порядок построения его профиля.

  • Силовой расчёт механизмов

    Проектирование основного рычажного механизма, расчет момента инерции маховика, определение истинного закона движения звена приведения. Расчет геометрических параметров. Качественные и кинематические характеристики эвольвентного зубчатого зацепления.

  • Кинематический и силовой расчет механизма долбежного станка с качающейся кулисой

    Структурный анализ, построение положений механизма и планов скоростей для рабочего и холостого хода, верхнего и нижнего крайних положений. Построение планов ускорений, кинетостатический расчет механизма. Определение сил инерции и сил тяжести звеньев.

  • Плоский рычажной механизма

    Кинематический анализ плоского рычажного механизма. Определение нагрузок, действующих на звенья механизма. Силовой расчёт ведущего звена методом Жуковского. Синтез кулачкового механизма. Способы нахождения минимального начального радиуса кулачка.

  • Проектирование механизмов поперечно-строгального станка

    Структурный анализ механизма, определение угловых скоростей и ускорений звеньев. Силовой анализ рычажного механизма, определение сил инерции, расчет кривошипа. Геометрический расчет зубчатой передачи, проектирование планетарного и кулачкового механизмов.

  • Анализ и синтез механизмов технологического оборудования машиностроения

    Структурное и кинематическое исследование механизма: описание схемы; построение планов скоростей. Определение реакций в кинематических парах; силовой расчет ведущего звена методом Н.Е. Жуковского. Синтез зубчатого зацепления и кулачкового механизма.

  • Силовой расчёт рычажного механизма

    Проектирование схемы, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма, силовой расчет. Расчет геометрических параметров неравносмещенной эвольвентной зубчатой передачи внешнего зацепления из условия отсутствия подрезания. Расчет маховика.

  • Механизм поперечно-долбежного станка

    Порядок работы и назначение долбежного станка. Структурный и силовой анализ механизма поперечно-долбежного станка. Методика определения передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес. Синтез и анализ кулачкового механизма станка.

  • Механизм качающегося конвеера

    Структурный анализ рычажного механизма. Определение приведённого момента инерции звеньев. Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы методом планов и методом Жуковского. Подбор числа зубьев, числа сателлитов планетарного редуктора.

  • Кривошипно-ползунный механизм, его структура, схема, анализ

    Структурный анализ кривошипно-ползунного механизма, выявление его структурного состава. Синтез кинематической схемы. Кинематический анализ плоского механизма. Определение сил, действующих на звенья механизма. Кинетостатический метод силового анализа.

  • Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма

    Кинематическая схема механизма кривошипно-балансирного механизма. Начальное положение ведущего звена. Кинематические диаграммы, планы скоростей и ускорений. Определение уравновешивающего момента на ведущем кривошипе, проверка методом рычага Жуковского.

  • Анализ и синтез механизмов

    Порядок проведения структурного и кинематического анализа рычажного механизма для преобразования вращательного движения кривошипа в возвратно-поступательное движение ползуна. Силовой анализ плоско-рычажного механизма, расчет параметров маховика.

  • Динамический анализ механизмов долбежного станка

    Устройство, принцип работы и назначение долбежного станка. Кинематический анализ и выбор электродвигателя. Определение точки приложения и направление уравновешивающей силы. Построение диаграммы изменения кинетической энергии и истинной скорости.

  • Структурный и кинематический анализ рычажного механизма

    Кинематическая схема шарнирного механизма. Определение длины кулисы и масштабного коэффициента длины. Построение плана положения механизма для заданного положения кривошипа методом засечек. Построение плана скоростей. Расчет углового ускорения кулисы.

  • Динамический анализ механизмов

    Характеристика основных задач динамики механизмов. Движущие силы как основные силы, определяющие характер движения механизмов. Силы полезного сопротивления и инерции. Осуществление кинетостатического расчета механизмов. Применение теоремы Н. Жуковского.

  • Анализ нагруженности плоского рычажного механизма

    Структурный, динамический и кинетостатический анализ плоского рычажного механизма. Определение угловых скоростей его звеньев; внешних сил и моментов инерции, действующих на каждое звено и кинематическую пару. Проектный расчет механизма на прочность.