Исследование схемы вытяжного пресс-автомата

Протокол.doc

опытов Режимы резания Диаметр заготовки
d мм Составляющие силы
резания Соотношение состовляющих Примечание* t
Pz PxPz PyPz mV МПа mV МПа mV МПа 1
[pic] 1 03 54671 103 600 3 30 10 100 157 157 0191083
69079 5 [pic] 1 01 54671 103 600 16 16 45 45 78
22222 9 [pic] 1 03 54671 103 600 43 43 16 160 194
* Станок: модель – 16К20
Прибор измерительный: модель – динамометр УДМ – 600 ТА – 5 Н - 700
Заготовка материал – Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Режущий инструмент: тип – резец проходной отогнутый
Материал режущего лезвия – T15К6
Геометрия режущего лезвия – [pic]

Лист1.cdw

Окончательная блок-схема
вытяжного пресса-автомата
Электродвигатель короткозамкнутый асинхронный
Рабочий орган (пуансон).
Механизм прижима заготовок.
Механизм рабочей машины
(план положений и синтез)
Механизм кулачковый (синтез)
Механизм зубчатый (схема)
Циклограмма работы вытяжного пресса-автомата
Диаграмма энергомасс

ТММ ПРЕСС-АВТОМАТ (часть 2).doc

[pic] – средняя угловая скорость главного вала пресса т. е. кривошипа AO.
Таким образом получаем:
Рис. 2.8. Диаграмма энергомасс и её параметры.
Проводим касательные к диаграмме под полученными углами [pic] и [pic].
Находим отрезки пересечения касательных с осью [pic]:[pic] и [pic]. Отрезки
используем для определения координаты O начала системы [pic].
Записываем уравнения касательных как прямых проходящих в известных
направлениях и известно пересекающих ось [pic]:
Эти уравнения решаем совместно вычитая второе уравнение из первого.
Подстановкой значения x в первое уравнение получаем:
Находим параметры дополнительно вводимой массы – маховика.
Из рисунка 2.8 видно: чтобы перейти от системы координат [pic] к системе
[pic] из начала которой (точка O) диаграмма энергомасс видна под углами
[pic] и [pic] необходимо к переменной части момента инерции пресса
прибавить постоянную часть:
Часть этого момента инерции в виде приведённого момента ротора
электродвигателя и планетарной передачи в проектируемой схеме вытяжного
Вводим её в виде дополнительной маховой массы – махового колеса. Принимая
диаметр этого колеса [pic] получаем массу обода:
Большой вес и габариты маховика обуславливают необходимость переноса его
на более быстроходный вал.
При оборудовании маховика на валу электродвигателя момент инерции
При радиусе обода например [pic] его масса окажется равной:
Такой маховик сможет запасать кинетическую энергию не менее чем:
4.3. Определение расхода материалов и энергии при запуске.
Из рисунка 2.8 видно что максимальная энергия пресса запасаемая
звеньями при его запуске составляет:
Это соответствует подводимой энергии из сети:
В заключение найдём ориентировочную массу пресса.
На основании таблицы 2.6 ориентировочная масса подвижных звеньев:
С учётом масс двигателя соединительных валов и деталей (принимаем
[pic]) станины (принимаем [pic]) ориентировочная масса пресса окажется
приблизительно равной:
Ориентировочно массу пресса оцениваем как [pic].
Исследование схемы вытяжного пресса.
1. Определение закона установившегося движения
главного вала пресса.
Обобщённая координата – угол поворота кривошипа OA а обобщённая скорость
– угловая скорость этого кривошипа. При установившемся движении пресса его
обобщённую скорость определяем из выражения кинетической энергии:
где кинетическая энергия звеньев пресса:
приведённый момент инерции звеньев пресса:
Ранее определены постоянные:
Переменные величины [pic] и [pic] в каждом положении пресса берём из
таблицы 2.8. Результаты вычислений заносим в таблицу 3.1.
Номер [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic]
С помощью таблицы 3.1 проверяем достоверность определения параметров
Эти значения приблизительно соответствуют принятым значениям:
По данным таблицы 3.1 строим график обобщённой скорости в функции его
обобщённой координаты [pic] в пределах одного цикла установившегося
движения т. е. когда [pic].
С помощью этого графика можем определить угловое ускорение кривошипа в
том или ином его положении как:
где [pic] и [pic] – приращения координат по осям [pic] и [pic]
соответственно в мм;
[pic] – угол наклона касательной к графику [pic] в рассматриваемой
В рассматриваемом 9-м положении пресса по полученной формуле находим
2. Определение реакций в кинематических парах.
Для определения реакций в кинематических парах пресса воспользуемся
методом кинетостатики (принцип Даламбера) согласно которому если ко всем
действующим на звенья силам прибавить силы инерции то движение этих
звеньев можно описать известными уравнениями статики. Принцип Даламбера
применяют к простейшим статически определимым кинематическим цепям степень
подвижности которых равна нулю т. е. [pic]. Отсоединение указанных цепей
от машины ведут от рабочего звена последовательно приближаясь к валу
приводного электродвигателя расчёт которого ведут последним.
2.1. Определение ускорений.
Чтобы воспользоваться принципом Даламбера необходимо найти ускорения
центров масс и угловые ускорения звеньев. В расчётном 9-м положении
рассматриваемой кинематической цепи при установившемся режиме движения
пресса из таблицы 3.1 находим:
Далее для шестизвенного рычажного механизма OABCDE (рис. 2.7) на листе 2
строим план ускорений.
По теореме о вращательном движении кривошипа OA ускорение точки A:
Нормальная составляющая ускорения:
В масштабе построения плана ускорений [pic] изображаем [pic] в виде
Направлен вектор [pic] от точки A кривошипа OA к центру его вращения O.
Тангенциальная составляющая ускорения:
Изображаем тангенциальную составляющую ускорения [pic] в виде вектора
Направление вектора [pic] выбрано в соответствии с ускорением [pic]
перпендикулярно звену OA.
В соответствии с теоремой о плоском движении точки B в системе звена AB и
движении этой точки в системе кривошипа BC имеем систему векторных
На чертеже откладываем в векторах [pic] и [pic]:
Направлены они соответственно от точки B к точке A и от точки B к
точке C. В точке пересечения этих векторов находим точку b а вектор [pic]
– вектор ускорения точки B.
Ускорение точки D находим по теореме о подобии строя [pic] подобный
[pic]с одинаковым направлением обхода вершин при обходе их по часовой
Ускорение точки E найдём по уравнению:
Вектор изображающий ускорение [pic] имеет длину:
Направлен вектор [pic] от точки E к точке D.
Построенный план ускорений используем для определения ускорений центров
масс и угловых ускорений звеньев:
2.2. Расчёт сил инерции.
Имея ускорения находим силы инерции:
Моменты сил инерции:
где [pic] – момент инерции относительно оси вращения O масс связанных
между собой – кривошипа AO зубчатого колеса [pic] и кулачка значения
моментов инерции которых взяты из таблицы 2.8.
2.3. Определение реакций в кинематических парах.
Прикладываем силы инерции и моменты сил инерции к соответствующим звеньям
противоположно ускорениям центров масс и угловым ускорениям этих звеньев.
Кроме того в центрах масс прикладываем силы тяжести звеньев:
К рабочему органу прикладываем силу полезного сопротивления которая в
соответствии с графиком полезных нагрузок в рассматриваемом положении
механизма составляет:
К кривошипу OA прикладываем уравновешивающую силу действующую на колесо
[pic] со стороны отбрасываемого колеса [pic] по линии зацепления зубьев
колёс составляющей угол [pic] с линией их межосевого расстояния.
Для определения реакций в кинематических парах разбиваем несущий
механизм пресса на структурные группы: два последних звена 4 и 5 группу
звеньев 2 и 3 кривошип OA с зубчатым колесом и кулачком.
Для определения модулей неизвестных реакций строим план сил:
Выбираем масштаб построения плана сил [pic].
Составляем уравнение равновесия:
Замеряем плечи на чертеже выполненном в масштабе [pic]. Получаем:
Неизвестные силы определяем из плана сил умножая соответствующие отрезки
Рассматриваем группу состоящую из звеньев 2 и 3. Для того чтобы
определить неизвестные силы [pic] и [pic] разложим эти силы на
составляющие и составим уравнение равновесия в форме моментов для каждого
На чертеже плечи сил равны:
Для звена 2 уравнение моментов будет:
Из плана сил определяем:
Далее рассматриваем кривошип OA вместе с зубчатым колесом [pic] и
кулачком. Усилие в зацеплении колёс [pic] действует под углом [pic] к
касательной делительных окружностей этих колёс – в полюсе зацепления.
Условие равновесия в форме моментов относительно центра O вращения вала
3. Определение мгновенного КПД. Оценка интенсивности износа
Мгновенный КПД рассмотренного шестизвенника находим по формуле:
где [pic] – мгновенная (в рассматриваемом положении механизма) мощность
сил трения в кинематических парах O A B C D E45 (вращательная
кинематическая пара) E50 (поступательная кинематическая пара).
Предполагаем что вращательные кинематические пары выполнены как цилиндр
в цилиндре с радиусом сопрягаемой поверхности [pic] а материалы трущихся
поверхностей выбраны так что коэффициент трения составляет [pic]
(например сталь по стали при отсутствии смазки).
Тогда мгновенные мощности во вращательных кинематических парах можно
В поступательных кинематических парах:
[pic] – относительная скорость.
Судя по мощности наибольшему износу в данном положении механизма
подвергается поступательная кинематическая пара E50.
В рассматриваемом положении механизма полезная сила [pic] и её мощность
также равна нулю. Поэтому в рассматриваемом 9-м положении КПД равен нулю
Краткие выводы и результаты.
Выполнено первое приближение проекта пресса получены ориентировочные
технико-экономические показатели которые подлежат защите и утверждению.
Эти показатели сводятся к следующим:
Производительность пресса (издчас) 950
Средняя скорость прямого хода (ммин) 8
Ход пуансона (м) 028
Максимальное технологическое усилие (кН) 38
Потребляемая энергия ([pic]) [pic]
Запасаемая энергия ([pic]) [pic]
Ориентировочная масса (кг) 510
Список использованных литературных источников.
Политический словарь под редакцией Ишкинского.
Методические указания по ТММ. Левитский Н. И. Солдаткин Е. П. М.:
С. А. Попов Г. А. Тимофеев. Курсовое проектирование по теории
механизмов и механике машин М.: Высшая школа 1998.
И. И. Артоболевский. Теория механизмов и машин М.: Наука 1975.
А. С. Касаткин М. В. Немцов. Электротехника М.: Энергоиздат 1982.
Двигатели переменного тока мощностью от 006 до 100 кВт. Номенклатурный
каталог НК 01401 – 90 М.: Информэлектро 1990.
Курсовое проектирование деталей машин. Справочное пособие. Часть 1. А.
В. Кузьмин и др. М.: Высшая школа 1986.
Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. Под редакцией Г.
Н. Девойно М.: Высшая школа 1986.
Д. Л. Василенко Е. В. Волынец. Материалы XXXI СНТК. Новополоцк 2001.
А. А. Улитин. К синтезу коромыслово-ползунного присоединённого
механизма с основным и вспомогательным ходом ползуна XXXI. Новополоцк
В. Ф. Коренский А. А. Улитин. К выбору обобщённых координат.
Технико-экономическое обоснование выбора схемы вытяжного
пресса-автомата с выровненным ходом
2. Пояснения к выбору структуры пресса
3. Оценка энергопотребления проектируемого пресса-автомата
Определение параметров схемы вытяжного пресса-автомата
1.1. Выбор электродвигателя и вида понижающей передачи
1.2. Синтез зубчатых колёс
2. Выбор и синтез несущего механизма
3. Синтез кулачкового механизма
4. Динамический синтез вытяжного пресса-автомата
4.1. Расчёт масс и моментов инерции звеньев механизма
4.2. Расчёт приведённых моментов инерции
4.3. Определение расхода материалов и энергии при запуске
Исследование схемы вытяжного пресса
1. Определение закона установившегося движения главного вала пресса
2. Определение реакций в кинематических парах
2.1. Определение ускорений
2.2. Расчёт сил инерции
2.3. Определение реакций в кинематических парах
Краткие выводы и результаты
Список использованных литературных источников
Министерство образования Республики Беларусь
Полоцкий государственный университет
Кафедра теоретической механики
по теории механизмов машин и манипуляторов на тему:
«Разработка основы технического предложения
на вытяжной пресс-автомат с выровненным ходом»
РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по теории механизмов
машин и манипуляторов на тему:
Курсовой проект по ТММиМ

КОРЕНЬ.cdw

Расчетное положение механизма
График обобщенной скорости пресса
Схема внешней и инерционной нагрузок

корень4.cdw

Редуктор планетарный и=6
Передача зубчатая открытая и
Механизмы вытяжного пресса
Диаграмма энергомасс
Электродвигатель асиннхронный А4
Орган рабочий (пуансон)
Механизм кулачковый выталкивателя детали
Блок-схема вытяжного пресса
Механизм кулачковый (синтез)
Циклограмма работы вытяжного пресса

111ТММ ПРЕСС-АВТОМАТ(часть 1).doc

Машиностроение является ведущей отраслью народного хозяйства поскольку
главная его цель – изготовление орудий производства. От совершенства орудий
зависит производительность общественного труда.
В машиностроительном производстве широко используется прессование –
технологический процесс обработки различных материалов давлением на прессах
Прессованием получают заготовки и изделия из металлов пластмасс и других
материалов; из металлов получают валы оси шкивы зубчатые колёса и т. д.
Если изделия имеют массовое применение – болты гайки капоты автомобилей
и т. п. для их изготовления применяют прессы-автоматы.
Вытяжка – операция листовой штамповки – свёртка листовой заготовки между
пуансоном и матрицей вытяжного пресса в полое изделие. Вытяжкой получают
капоты автомобилей кабины тракторов фюзеляжи самолётов и т. п. изделия.
Кузнечно-прессовые машины занимают видное место в сфере
машиностроительного производства а прессы для глубокой вытяжки –
перспективный вид этих машин. В прессах как и в других машинах с
выровненным ходом используется принцип их конструирования при котором их
назначение обеспечивается при использовании в механизмах звеньев с
односторонним вращательным движением взамен таких из них движение которых
– вращательное но возвратное. Использование этого принципа позволяет
повысить эксплутационные характеристики работы машин за счёт снижения
маховых масс при увеличении энергоёмкости их звеньев.
В настоящем проекте (по ТММиМ) рассматриваются методические основы
проектирования новых машин в ЕСКД на этапе разработки технического
предложения. Указанный этап – первый отклик на техническое задание которое
формирует руководство предприятий исходя из производства производимых или
промышленных изделий.
Учебное техническое задание (на проектирование) разработано на кафедре и
в качестве исходного помещено на странице 1 настоящей записки.
Выполняя проект студент получает навыки выбора функциональных
механизмов обеспечивающих работу задаваемой ему машины навыки вычисления
размеров из звеньев оценки геометрических силовых и массовых
характеристик машины анализа составляющих общего энергопотребления.
Получаемые материалы дают достаточное представление о контурах
зарождающейся машины необходимое для принятия обоснованного решения о
выделении средств на продолжение проектирования.
Технико-экономическое обоснование выбора схемы вытяжного пресса-
автомата с выровненным ходом.
Прототип – известное техническое решение со свойствами близкими к
заданным. В процессе проектирования машин он служит своеобразным ориентиром
для получения решения с требуемыми свойствами. Цели проектирования
достигают обоснованным изменением свойств выбранного прототипа.
Изучая рекомендованную и иную литературу в работе [2] находим схему
вытяжного пресса-автомата с выровненным ходом которую в дальнейшем
рассматриваем как прототип (рисунок 1.1).
Рис. 1.1. Вытяжной пресс-автомат с выровненным ходом.
Пресс-автомат предназначен для изготовления деталей путём вытяжки из
тонкого листового либо полосового металла с прижимом заготовки. Деформация
заготовки осуществляется в матрице пуансоном установленным на ползуне 5
двухкривошипного коленного механизма состоящего из звеньев 1-2-3-4-5. На
рисунке 1.1а представлена диаграмма изменения усилий вытяжки в функции
перемещения пуансона-ползуна 5.
Кривошип 1 приводится во вращение электродвигателем через ступенчатую
передачу (рисунок 1.1б) включающую планетарную и простую ступень.
Кулачковый механизм зажимного устройства прижимает деталь к столу во время
обработки её в матрице пуансоном и при выходе пуансона из матрицы кулачок
посажен на вал кривошипа 1. График изменения аналогов ускорений изображён
Наличие в несущем рычажном механизме второго кривошипа 3 позволяет
сократить до минимума количество звеньев с возвратным движением увеличить
маховые массы и динамическую устойчивость работы пресса-автомата лишь за
счёт увеличения запаса кинетической энергии его звеньев.
2. Пояснения к выбору структуры пресса.
Структуру прототипа вытяжного пресса-автомата принимаем за основу. В
состав пресса включаем источник механического движения – простейший и
наиболее распространённый нерегулируемый асинхронный электродвигатель 1
(рисунок 1.2); несущий механизм 2 который обеспечит преобразование
вращательного движения электродвигателя в требуемое возвратно-
поступательное движение рабочего органа – пуансона 3; зубчатый механизм
снижающий частоту вращения вала электродвигателя до частоты вращения
входного звена несущего механизма при которой обеспечивается заданная
производительность; механизм прижима заготовок 5 состоящий из коромыслово-
ползунного и кулачкового механизмов.
Рис. 1.2. Предварительная блок-схема вытяжного пресса-автомата.
Электродвигатель приводной.
Рабочий орган – пуансон.
Механизм прижима заготовок.
Матрица с обрабатываемой заготовкой.
В дальнейшем (глава 2) определим параметры выбранной схемы уточним
расположение её элементов.
3. Оценка энергопотребления проектируемого пресса-
Рассматриваемый пресс-автомат относится к технологическим машинам и
основной расход энергии приходится на стадию установившегося движения.
За полный цикл установившегося движения работа двигателя [pic]
расходуется на преодоление сил полезного ([pic]) и вредного ([pic])
Поскольку работа других сил – потенциальных (веса упругости) и сил
инерции за цикл установившегося движения равна нулю работу сил трения
([pic]) учитываем с помощью КПД [pic]. Тогда за цикл:
Работу полезных сил ([pic]) находим интегрируя заданный график полезных
нагрузок (рисунок 1.1а):
Интегрирование выполняем исходя из геометрического смысла интеграла как
площади заключённой между осью относительных перемещений [pic] и кривой
относительных нагрузок [pic]. Получаем:
где [pic] [pic] [pic] – площади треугольника трапеции и треугольника в
относительных единицах.
Искомая работа полезных сил:
Передаточный механизм от вала двигателя к рабочему органу (пуансону) E
включает зубчатый и несущий рычажный механизмы. Поэтому его КПД:
где [pic] и [pic] – цикловые КПД зубчатого и рычажного механизмов.
Полагая что зубчатый механизм будет включать планетарную и простую
компенсирующую передачу его КПД оцениваем как (см. [13] стр. 322-333):
Полагая далее что рычажный механизм будет шестизвенным (как у пресса-
прототипа) его КПД в первом приближении оцениваем как:
Тогда искомый КПД передаточного механизма:
Работа двигателя за цикл установившегося движения должна составлять:
Затраты энергии на обработку одной детали составят:
а потребление энергии из сети будет достигать:
[pic] где [pic] – КПД современных асинхронных двигателей.
Определение параметров схемы вытяжного пресса-автомата.
Привод служит источником механического движения звеньев пресса причём
эти движения должны находиться в строгом соответствии с заданной
производительностью [pic]. В рассматриваемом случае привод включает
нерегулируемый короткозамкнутый асинхронный электродвигатель 1 (рисунок
2) и зубчатую передачу 4 согласующую обороты электродвигателя с
оборотами кривошипа несущего механизма.
Будем считать что кривошип несущего механизма насажен на главный вал
пресса т. е. за один его оборот будет изготовлена одна деталь. Тогда
частота вращения кривошипа:
Продолжительность цикла:
Цикловая мощность приводного электродвигателя должна превышать величину:
При данных величинах мощности приводного электродвигателя [pic] и частоты
вращения кривошипа [pic] производим синтез элементов механизма вытяжного
1.1. Выбор электродвигателя и вида понижающей передачи.
Из каталога [5] электродвигателей Европейской серии ИР либо серии 4А
([2] стр. 132-134 и [6] стр. 24-31) выписываем в таблицу 2.1 параметры
электродвигателей с ближайшей большей мощностью по сравнению с [pic].
Таблица 2.1. Параметры приводного электродвигателя и зубчатой передачи.
МаркНоминальная Частота вращения вала
Основной вариант Дополнительный вариант
ступень 2 ступень 1 ступень 2 ступень
[pic] [pic] [pic] [pic]
Анализируя данные таблиц 2.1 и 2.2 приходим к выводу что по основным
параметрам (простота и вес конструкции пусковые характеристики двигателя и
КПД) для нашего случая является привод от двигателя марки 4А90LA8У3 с
основным вариантом планетарного редуктора с передаточным отношение [pic] и
с одноступенчатой парой цилиндрических зубчатых колёс с передаточным
1.2. Синтез зубчатых колёс.
Схема зубчатой передачи представлена на рисунке 2.1.
Рис. 2.1. Схема зубчатой передачи.
Основу передачи составляет планетарный механизм с передаточным
Открытая зубчатая передача имеет передаточное отношение:
Синтез (подбор чисел зубьев) планетарной ступени производим на основе
Условие выполнения требуемого передаточного отношения.
Условие правильности зацепления.
Условие выполнения требуемого передаточного отношения:
Условие соосности будет иметь вид:
Преобразованием из этих условий получим:
Подставляя в эти формулы все возможные комбинации [pic] [pic] [pic]
[pic] получим соответствующие комбинации чисел зубьев [pic] [pic] [pic]
[pic] (таблица 2.3).
По условию правильности зацепления во всех вариантах можно принять
Числа Номера возможных вариантов
Длина звена Момент инерции Момент инерции
рычага относительно оси относительно
диаметр вращения [pic] центра масс
Рычаг OA 0386 [pic] [pic] –
AB 0405 [pic] – [pic]
BC 014 [pic] [pic] –
CD 014 [pic] [pic] –
DE 028 [pic] – [pic]
Зубчатое [pic] 0104 [pic] [pic] –
[pic] 01 [pic] [pic] –
[pic] 036 [pic] [pic] –
[pic] 0108 [pic] [pic] –
[pic] 027 [pic] [pic] –
Ползун E – [pic] – –
Водило H 03 [pic] [pic] –
Кулачок – – [pic] [pic] –
Толкатель – 051 [pic] – –
Ротор – – – [pic] –
4.2. Расчёт приведённых моментов инерции.
Инертные свойства машин и механизмов характеризуют приведённой массой
либо приведённым моментом инерции в зависимости от того линейным или
угловым является перемещение звена приведения. Приведённый к звену момент
инерции масс звеньев механизмов вычисляют как сумму приведённых масс
звеньев и их моментов инерции на квадраты передаточных функций в движениях
этих звеньев относительно звена приведения.
Приведённый момент инерции механизма приводим к главному валу машины
умножая его величину на квадрат передаточной функции от звена приведения к
Таким образом приведённый к валу кривошип OA (см. рисунок 2.3) несущего
механизма принимаем за главный вал вытяжного пресса-автомата и момент
инерции масс подвижных звеньев можем представить как сумму приведённых
моментов инерции следующих механизмов узлов и деталей:
Ротора приводного электродвигателя:
Зубчатой передачи (см. рисунок 2.1):
где [pic] а – приведённый к валу колеса [pic] момент инерции
планетарного механизма.
Величину [pic] вычисляем как:
где К = 3 – число сателлитов.
Передаточные функции из рисунка 2.5 будут:
Рис. 2.5. Схема планетарной передачи и план скоростей.
Остальные данные берём из таблицы 2.6.
Тогда приведённый момент инерции для зубчатой передачи будет равен:
Приведённого к валу кривошипа момента инерции механизма прижима
Указанный момент влияет на движение вытяжного пресса лишь в периоды
движения толкателя кулачкового механизма – на фазах удаления и возвращения.
Причём на концах этих фаз [pic] так как передаточная функция [pic] от
толкателя к кулачку т. е. к валу кривошипа OA при этом равна нулю.
Максимальное значение [pic] приобретает вблизи середины этих фаз когда
[pic]. В этом положении величина приведённого момента инерции механизма
прижима заготовки может быть приведена к виду:
Для фазы удаления имеем:
Для фазы возвращения имеем:
Рис. 2.6. Схема механизма прижима заготовок.
Приведённого к валу кривошипа OA момента инерции несущего механизма
Рис. 2.7. Кинематическая схема несущего механизма.
Передаточная функция в движении ползуна 5 относительно кривошипа OA может
В шарнирном четырёхзвеннике OABC:
Отсюда угол перекрытия:
[pic] – значения обобщённой координаты механизма замеренные от положения
В кривошипно-ползунном присоединённом механизме CDE:
Функцию положения шатуна DE определяем двумя параметрами: углом давления
[pic] и координатой ползуна Y:
Передаточные функции кривошипно-ползунного механизма получаем из
повёрнутого плана скоростей:
Вычисления по полученным формулам производим в положениях несущего
механизма соответствующих построенному плану положений. Значения угла
[pic] кривошипа OA со стойкой шарнирного четырёхзвенника замеряем
непосредственно на чертеже. Результаты расчётов заносим в таблицу 2.7.
Ном[pic][pic] [pic] [pic]
[pic] [pic] [pic] [pic] [pic] [pic] 0 0 0 0 0 2278 49777
Данные таблицы 2.7 в одном из положений проверяем с помощью плана
положений а затем используем для вычисления приведённого к валу кривошипа
OA момента инерции несущего механизма [pic] (данные расчёта представлены в
[pic] – угол поворота кривошипа OA от своего начального положения
соответствующего одному из крайних положений ползуна. Величина его
где [pic] а – угол образуемый кривошипом OA со стойкой OC в начальном
(крайнем) положении механизма.
Значения приведённого момента инерции пресса в различных его положениях
где [pic] – подлежащий определению приведённый к валу кривошипа OA момент
инерции массы махового колеса и рассматриваемый в виде суммы двух
где: [pic] а – частично известная постоянная составляющая приведённого
момента инерции передаточного механизма пресса;
[pic] а – переменная составляющая известная во всех положениях пресса
На листе 1 графической части проекта в осях [pic] устанавливаем вид
диаграммы энергомасс (кривой [pic]) и положение начала координат
позволяющее установить постоянные составляющие [pic] и [pic]. Вид
устанавливаем ориентируясь на то что во всех параллельных осях он
одинаков а при определении координат начала исходим из необходимости
обеспечить динамическую устойчивость выполнения технологического процесса
глубокой вытяжки при помощи пресса с подобранными механизмами.
Динамическую устойчивость обеспечиваем задаваясь коэффициентом
неравномерности хода [pic] с помощью таблиц 5.12 работы [4].
Момент инерции дополнительной массы маховика ([pic]) находим по величине
Задачу решаем в следующем порядке:
Находим углы наклона касательных в створе которых диаграмма
энергомасс видима из начала координат [pic]:
где [pic] [pic] – масштабы осей [pic] и [pic] принятые при определении
вида диаграммы энергомасс [pic] [pic].
Курсовой проект по ТММиМ

Лист2.cdw

График обобщённой скорости пресса-автомата
Расчётное положение механизма