Исследование кривошипно-ползунного механизма

Чертеж2 Федя чистовик.dwg

КР.32.00.00.002.11-616
Схема кривошипно-ползунного механизма без противовеса
Схема кривошипно-ползунного механизма с противовесом
Годограф сил инерции без протевовеса
Годограф сил инерции с противовесом

Чертеж федя ЧИСТОВИК.dwg

КР.32.00.00.001.11-616
КРИВОШИПНО-ШАТУННЫЙ МЕХАНИЗМ
План положений механизма

противовес федя читовик.dwg

Федя какалик.docx

Задание на курсовой проект3
Кинематическое исследование механизма4
1Построение плана положений4
2Построение планов скоростей.5
3Построение плана ускорений6
4Аналитический расчет скоростей и ускорений8
5Построение кинематических графиков9
Уравновешивание сил инерции10
Выравнивания угловой скорости вала машины с помощью маховика14
Список использованных источников20
Задание на курсовой проект
Отношение длины кривошипа к длине шатуна
Частота вращения нагрузочного генератора
Число оборотов кривошипа
Массы звеньев рычажного механизма
Коэффициент неравномерного вращения кривошипа
Коэф.уравновешивания сил инерции ползуна
Кинематическое исследование механизма
1Построение плана положений
Определим размеры звеньев механизма.
Для построения принимаем масштабный коэффициент длины kl=0.0025ммм. Выбираем положение точки О и проводим окружность радиусом ОА ( ). Принимаем верхнее вертикальное положение точки А за начальное и от него окружность ОА разбиваем на 8 одинаковых частей и нумеруем точки 01 8. С точки О проводим вертикальную линию.
С точек А дугой АВ() делаем засечки на вертикальной прямой и получаем положение точек В.
Для наглядности первое положение выделяем основной линией и показываем также положения центров масс.
Для упрощения и наглядности расчетов все расчеты ведем для положения №1 а для других положений заносим в соответствующие таблицы.
2Построение планов скоростей.
Угловая скорость кривошипа равна
Скорость точки А равна
Вектор скорости направлен перпендикулярно звену в сторону соответствующую направлению угловой скорости .
На плане скоростей скорость точки изображается отрезком .
Масштабный коэффициент плана скоростей
Скорость точки В определяем из уравнения
где - скорость т.A вычисленная по модулю и направлена перпендикулярно звену АO в сторону вращения кривошипа;
- скорость т.B при вращении шатуна вокруг т.A перпендикулярна AB неизвестная по модулю (т.к. как угловая скорость шатуна не известна).
- абсолютная скорость т.B направлена вдоль неподвижной направляющей т.е. вертикально неизвестная по величине.
Решаем уравнение графически. Для этого из точки а проводим прямую перпендикулярно до звена АВ до пересечения с вертикалью которая проведена через полюс. В точке пересечения получаем точку b.
Положение точек центра масс найдем по правилу подобия. Так как точка С1 на середине звена АO то на плане скоростей точка с1 будет находится на середине вектора pva.
Положение точки с2 найдем из подобия:
Определяем угловую скорость
Аналогично проводим построение для других положений и результаты заносим в таблицу 2.1
3Построение плана ускорений
Ускорение точки А определяем с уравнения
где WО – ускорении точки О=0 так как она неподвижна;
нормальное ускорение точки А. Его величина
тангенциальное ускорение точки А=0 так как угловое ускорение кривошипа равно 0.
Выбираем положение точки pw – полюс и проводим вектор нормального ускорения точки В.
Масштабный коэффициент плана ускорений:
Ускорение точки В определяем из уравнения
где нормальное ускорение точки В которое равно
Определяем длину вектора нормального ускорения
Графически решаем данную систему и определяем ускорения. Для этого из точки а проводим вектор нормального ускорения параллельно звену ВА. Из конца вектора нормального ускорения проводим вектор тангенциального ускорения до пересечения с вертикалью которая проведена через полюс. В месте пересечения получаем точку b.
Положение точек центра масс найдем по правилу подобия. Так как точка С1 на середине звена АO то на плане ускорений точка с1 будет находится на середине вектора pwa.
Определяем величину тангенциального ускорения:
Аналогично проводим построение для других положений и результаты заносим в таблицу 2.1.
4Аналитический расчет скоростей и ускорений
Для определения правильности графического построения планов скоростей и ускорений найдем скорость и ускорение т.В аналитически по формулам
5Построение кинематических графиков
По результатам построения плана положений планов скоростей и ускорений строим кинематические графики перемещения скорости и ускорения для ползуна В.
Для этого выбираем системы координат . По оси абсцисс отложим отрезок длинной 202мм. Тогда масштабный коэффициент будет равен
По осям ординат откладываем соответственно перемещение скорости и ускорении полученные при построении. При построении берем во внимание что скорость и ускорение точки В положительны при движении ползуна вверх.
По результатам аналитического расчета строим графики скоростей и ускорений.
Принимаем масштабные коэффициенты и
Ординаты графиков найдем по формуле
и результаты заносим в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Значение скоростей и ускорений в 12-ти положениях
Анализируя таблицу 2.1 мы видим что наибольшая разница в скоростях между аналитическим и графоаналитическим способом в положении 3 а ускорения в положении 2. Определим отклонение
Так как отклонения не превышают 10% то графический расчет выполнен правильно.
Уравновешивание сил инерции
Рассчитаем замещающие массы механизма сосредоточенные в точках А и В. Для этого используем условие статического замещение масс звеньев.
Определяем массу противовеса
Вычерчиваем механизм в первом положении и показываем все силы инерции без учета противовеса.
Строим векторный многоугольник сил согласно уравнения
Принимаем масштабный коэффициент и определяем длину векторов сил
Откладываем векторы сил и замыкаем контур вектором .
Усилие с которым механизм действует на стойку равно
Через концы векторов проводим плавную кривую – годограф изменения усилия на фундамент в точке О без противовеса.
Аналогичный расчет производим для других положений и результаты заносим в таблицу 3.1.
Рассмотрим изменения давления на фундамент с учетом противовеса.
Через концы векторов проводим плавную кривую – годограф изменения усилия на фундамент в точке О с учетом противовеса.
Таблица 3.1 – Результат уравновешивание сил инерции
мм (без противовеса)
Предполагаем что противовес состоит из двух симметричных щек в форме секторов диска.
Определяем радиус сектора по формуле
Список использованных источников
Чмиль В.П. Теория машин и механизмов. Учебно-методическое пособие. СПбГАСУ. – СПб.: «Лань». 2012. 279 с.
С.А. Попов Г.А. Тимофеев. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высш. шк. 2002. 411с.
Шульц В.В. Едунов В.В. Терентьев И.В. Методические указания для выполнения курсового проекта по курсу ТММ 1993г.