Проектирование инерционного конвейера с кинематическим расчетом

Пит.CdW

Курсовой проект по ТММ
инерционного конвеера

Пояснительная записка Кв0.017 15-21.doc

Кинематический расчет.
Определение длин звеньев по заданным величинам:
Из треугольника СЕД’: lcd=[pic]0.2861 м.
Определение длин звеньев из чертежа:
АВ=05*(ОВ*+ОВо)=132377 мм.
ОА=05*(ОВ*-ОВо)=44978 мм.
Определение масштабного коэффициента:
Находим истинные значения длин звеньев ОА и АВ:
lab=АВ*Kl=132377*000204=027 м.
lоа=ОА* Kl=44978*000204=0092 м.
γ=180*(Kv-1)(Kv+1)=125580
Определение положения оси вращения кривошипа.
Откладываем найденный угол от вертикали проходящей через точку В*.
Строим окружность радиуса R с центром лежащем на пересечении стороны
данного угла и вертикали проходящий через точку С. Точка пересечения
данной окружности и горизонтали проходящий через точку С определит
искомое положение кривошипа ОА.
Построение кинематической схемы механизма по найденным и заданным
Построение графика перемещения выходного звена.
Производим разбиение окружности траектории точки А кривошипа на 12
частей. Из каждой этой точки методом засечек откладываем отрезок
равный АВ и соединяем каждый из этих отрезков с траекторией точки В.
Далее из точек пересечения 12 отрезков с траекторией точки В сносим
точки на траекторию точки Д и с этой линии под прямым углом сносим
эти точки на звено 4.
Строим систему координат S(t). Ось t разбиваем на 12 равных частей.
Полученное разбиение звена 4 откладываем в системе координат от оси
Рассчитываем для данного графика масштабный коэффициент времени:
T=60n1=6085=0.7 c. – время одного оборота.
Кt=Т180=07180=000389 смм.
Масштабный коэффициент перемещения в системе S(t);
Построение графика скорости выходного звена.
Данный график строится методом графического дифференцирования по
графику перемещения S(t).
Расчет масштабного коэффициента по скорости для графика v(t):
Kv=Kl(H*Kt)=0.00204(20*0.00389)=0.0262 мс мм.
Где H=20 мм. – смещение полюса от начала координат.
Построение графика скорости.
Построение графика ускорений выходного звена.
График ускорений строится методом графического дифференцирования по
Расчет масштабного коэффициента ускорения для графика a(t):
Ка=Kv(H*Kt)=0.0262(20*0.00389)=0.3367 мс2мм.
Построение графика ускорения.
Условие начала скольжения груза:
Fтр.гр.=fгр.*N=fгр.*g*m.
aгр.=fгр.*g – критическое ускорение (начало скольжения груза)
Нахождения коэффициента трения скольжения:
fгр.=Fгр.Gгр.=39009800=0.4 .
Координаты начала скольжения груза:
y* =aгр.Ка=3920.2636=34238 мм.
Масштабный коэффициент для графика сил трения:
Kf=Fтрy=1.525=0.06kHmm.
Построение графика сил трения.
Построение плана скоростей.
Определение угловой скорости кривошипа:
= n30=3.14*8530=8.9 радс .
Определение скорости
Определение масштабного коэффициента Kv:
Kv = VaPva=0.81670=0.0117 мс *мм.
Построение векторов скоростей Vba.
Определение скоростей Vb и Vba:
Vba= Kv*ab=2382*0.0117=0.279мс.
Vb=Kv*Pvb=80.92*0.0117=0635 мс.
Построение векторов скоростей Ve Vd Ved:
Определение действительных скоростей Ve Vd Ved:
Vd=Kv*Pvd=134.863*0.0117=1.58мс.
Ve=Kv*Pe=133577*0.0117=1.563 мс.
Ved=Kv*de=1858*0.0117=0.217 мс.
Построение плана ускорений.
Определение ускорения точки а.
а=an+at так как 1=const то аt=0.
aa = aan = 21*loa= 7.25 мс2.
Определение мастабного коэффициента Ka:
Ka=aaPaa=7.25100=0.00725 мс2мм.
Определение ускорения точки b:
aban =Vba2lab=0.288мс2.
zban= abanKa=3972 мм.
abcn=Vb2 lbc=0.94720.17=5.275 мс2.
zbcn= abcnKa=72758 мм.
abat= Ka*Zbat= 9.5 мс2.
abct= Ka*Zbct =6.4 мс2.
Определение ускорения точки е:
ab= Ka*Pab =6.72мс2.
ad= Ka*Pad =13.6 мс2.
ae= Ka*Pae =11.5 мс2.
aed= Ka*ed =7.279 мс2.
Определение угловых ускорений.
Построение плана сил первой группы Асура.
Геометрическая сумма векторов сил равна нулю:
Определение числовых значений известных сил:
G5=m5*g=500*9.8=4900 H.
Kp=G5zG5=4950=00981 кHмм
P5=as2*m5=5.78*1500=8677 H
zP5=P5Kp=867700981=8844 мм.
zFтр=Fтр +FтнKp=600981=6116 мм.
Определяем неизвестные значения из чертежа:
Находим по полученным значениям из чертежа величины реакций:
N=Kp*zN=52787*00981=5178 кH
R34=Kp*zR34=00981*27422=27 кH
Построение плана сил для группы Асура.
Геометрическая сумма векторов приложенных сил равна нулю:
Rta+G2+P2+Rna+P3+G3+R34+Rnc+Rtc=0
Определение числовых значений известных сил и моментов:
M2= 2*Is2=54.6*01*60*0273=6448 H*м
M3= 3*Is3=363*01*60*028613=51 H*м
G2=m2*g=60*027*981=158922 H
G3=m3*g=60*0.2861*9.8=168398 H
P2=m2*as2=60*0.027*2262=36644 H
P3=m3*as3=60*0.2861*68=116729 H
Определение неизвестных усилий путем составления уравнении моментов
относительно точки В для звеньев АВ и СВ.
Звено АВ: [pic]ΣМB=0
-M2+G2*lab2+P2*h+Rat*lab=0
-R34*ls2d-P3*hP3+G3*hG3+M3+Rct*lcs2=0
Определение масштабного коэффициента нахождение значений неизвестных
сил построение силового многоугольника:
Kp=003845=00153 кНмм
zG2=015900153 =41351мм
zG3=016800153 =43817 мм
zP2=003600153 =95 мм
zP3=011700153 =30373 мм
zR34=2700153 =351269 мм
zRct=030500153 =3968 мм
Следующие неизвестные находим из чертежа:
Rcn=Kp*z(Rnc) =175267*00153 =268 кH
Rаn=Kp*z(Rna) =246362*00153 =376 кH
Rc=Kp*z(Rc) =176386*00153 =2699 кH
Ra=Kp*z(Ra) =246645*00153 =377 кH
Построение плана сил третий части конструкции.
G1=q*lав*g=60*0.081*9.8=47.628 H
Момент сопротивления равен движущему моменту:
Мсопр=Rа*h*Kl=377*42553*0.00204=0327 кH*м
Mдв=loa*Rур- отсюда:
Rур=Mдвlоа=03270.09=356 кН
Определение масштабного коэффициента нахождения значений неизвестных
Kl=G1zG1=005325=002159 кНмм
zRa=RaKl=377002159 =174618 мм
zур=RурKl=356002159 =164890 мм
Ro=Kl*z(Ro)=54277*002159 =1172 кН
Ход желоба 5 S м 032
Угол качения коромысла гарад 68
Коэффициент изменения средней скорости желоба 5 k 115
Угол определяющий положение межосевой линии ОС 0 75
Частота вращения кривошипа n1 обмин 85
Частота вращения электродвигателя nД обмин 880
Момент инерции ротора и всех зубчатых колес приведенный к 008
валу электродвигателя Iр кг·м2
Сила трения в направляющих желоба FТ.Н кН 15
Сила трения материала по желобу FТ.М кН 45
Ход толкателя кулачкового механизма h м 0055
Номер закона движения толкателя:
Число зубчатых колес:
Номинальная мощность электродвигателя РД.Н кВт 32
массы звеньев: m2 = q m3 = q m5 = 500
кг; mM = 1000 кг; mT =10h кг;
моменты инерции звеньев: IS2 = 0.1m2 IS3 = 0.1m3
коэффициент неравномерности вращения кривошипа = 01;
максимальный допустимый угол давления в кулачковом механизме доп =
расчетный модуль зубчатый колес m = 2 мм;
число сателлитов в планетарном редукторе k = 3;
синхронная частота вращения электродвигателя nc = 1000 обмин.
Курсовом проекте мы рассчитываем принцип работы инерционного конвейера. В
ходе расчетов мы производим построение планов скоростей ускорений и
силовой анализ механизма станка.
Во второй части проекта – принцип зацепления зубчатых колес а также
способ их изготовления.
Механизм состоит из кривошипа ОА связанного при помощи шарниров и
второго звена с третьим. В свою очередь на звене 3 расположен ползун
совершающий поступательное движение. Он находится в зацеплении со звеном
которое при перемещении звена 3 приведенного в движения кривошипом
ОА приводит в движение жёлоб инерционного конвейера.
Министерство путей сообщения Российской Федерации
Московский государственный университет
путей сообщения (МИИТ)
Кафедра машиноведения и сертификации
транспортной техники
Курсовой проект по дисциплине
«Теория машин и механизмов»
Пояснительная записка
Геометрический синтез зубчатой передачи.
Определение коэффициентов минимального смещения:
Xmin = (17-15)17==0117 мм
Принимаем Х4=0.2 Х5=(-0.2)
Определение диаметров делительных окружностей
Определение основных окружностей:
db4 = d4*cosα =60*coc20 = 56386 мм
db5 = d5* cosα=84*cos20=78934 мм
Определение угла зацепления
Диаметр начальной окружностей:
dw4=d4*cos α cos αw = 60мм.
dw5=d5*cos α cos αw =84мм.
Определение диаметров окружностей впадин
df4 = d4-2*m(h*a+c*-X4)=60-2*4*(1+0.25-0.2) = 516 мм
df5 = db5-2*m(h*a+c*-X5)=84-2*4*(1+0.25+02)=72.4 мм
Определение коэффициента уравнительного смещения
Диаметр окружностей вершин
da4 = d4+2*m*( h*a+X4- Δy)=60+2*4*(1+0.2)=696 мм
da5 = d5+2*m*( h*a+X5- Δy)=84+2*4*(1-0.2)=904 мм
Толщина зуба по делительной окружности
Рb = P*cos α =11802 мм
Межосевое расстояние
aw=rw4+ rw4=30+42=72мм.