Проектирование и исследование кривошипно-ползунного механизма грохота - Курсовая работа

Цель курсовой работы - закрепить и систематизировать, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Рационально спроектированная машина должна удовлетворять социальным требованиям - безопасности обслуживания и создания наилучших условий для обслуживающего персонала, а также эксплуатационным, экономическим, технологическим и производственным требованиям [2]. Теория механизмов и машин это наука, изучающая строение (структуру), кинематику и динамику механизмов в связи с их анализом и синтезом. Задачи теории механизмов и машин разнообразны, важнейшие из них можно сгруппировать по трем разделам: анализ механизмов, синтез механизмов и теория машин-автоматов. Анализ механизма состоит в исследовании кинематических и динамических свойств механизма по заданной его схеме, а синтез механизма - в проектировании схемы механизма по заданным его свойствам.Решение этих задач на начальной стадии проектирования состоит в выполнении анализа и синтеза проектируемой машины, а также в разработке ее кинематической схемы, обеспечивающей с достаточным приближением воспроизведение требуемого закона движения. Для выполнения этих задач необходимо предварительно изучить основные положения теории машин и общие методы кинематического и динамического анализа и синтеза механизмов, а также приобрести навыки в применении этих методов к исследованию и проектированию кинематических схем механизмов и машин различных типов [3]. С точки зрения выполняемых машинами функций машины можно разделить на следующие группы [1]: а) энергетические машины (двигатели и генераторы); Механизмом называется искусственно созданная система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других тел. 5) в качестве гибких звеньев, передающих движение от одного твердого тела в механизме к другому, практически используются различной формы поперечного сечения ремни, канаты, цепи, нити и др.;Механизм грохота (рисунок 1) состоит из пяти звеньев: 1 - кривошипа ОА, совершающего вращательное движение; 2 - ползуна А, совершающего возвратно-поступательное движение по кулисе; 3 - коромысла АВС, совершающего качательное движение вокруг шарнира В; 4 - шатуна CD; 5 - ползуна D, совершающего возвратно-поступательное движение; а также семи кинематических пар. Степень подвижности механизма определяется по формуле Чебышева: W = 3n - 2P5 - P4, (2.1) Обе структурные группы относятся к третьему виду: первая - (звенья 2 и 3), и вторая - (звенья 4 и 5). Масштаб плана механизма определяем по формуле ml = (4.1) где LOA - истинная длина кривошипа ОА, м; По оси ординат откладываем расстояния, пройденные точкой Д по прямой (на звене 5) от крайнего левого положения до крайнего правого положения, соответствующего данному моменту времени.Результаты всех вычислений графическим методом и дифференцированием сведем в таблицу 5. Таблица 5 - Таблица сходимости Величина Скорости ?Д4, м/с Ускорение АД4, м/с2 Расхождения значений скоростей и ускорений находим по формулам: (4.20)С первого листа чертежей перенесем план механизма в первом положении, а также перенесем план ускорений этого положения и перевернутый на 900 против часовой стрелки план скоростей. Найдем силу инерции каждого звена в отдельности. Сила ФИ направлена противоположно полному ускорению точки S и может быть определена по формуле Подставляя числовые величины, получим Ф1 = Ф2 = 0, Момент инерции МИ пары сил инерции направлен противоположно угловому ускорению e звена и может быть определен по формуле (5.3) где - момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр масс S и перпендикулярной к плоскости движения звена, кг • м2, Определим угловые ускорения по формулеВ данной курсовой работе был проведен анализ кривошипно-ползунного механизма. В результате проведенного анализа были выполнены следующие виды исследований: структурное, кинематическое, кинетостатическое и синтез зубчатого зацепления. В ходе выполнения структурного анализа определи строение и степень подвижности механизма. В кинематическом анализе определили скорости и ускорения с помощью двух методов: методом планов и методом графического дифференцирования.

Содержание

Реферат

Введение

1. Литературный обзор

2. Структурный анализ механизма

3. Кинематический анализ механизма

4. Кинетостатический анализ механизма

Заключение

Список использованных источников

Цель курсовой работы - закрепить и систематизировать, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов.

Развитие современной науки и техники неразрывно связано с созданием новых машин. В связи с этим требования, предъявляемые к новым разработкам, носят все более жесткий характер. Основными из них являются: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность.

Рационально спроектированная машина должна удовлетворять социальным требованиям - безопасности обслуживания и создания наилучших условий для обслуживающего персонала, а также эксплуатационным, экономическим, технологическим и производственным требованиям [2]. Эти требования представляют собой сложный комплекс задач, которые должны быть решены в процессе проектирования новой машины.

Объектом проектирования данной курсовой работы является кривошипно-ползунный механизм.

Теория механизмов и машин это наука, изучающая строение (структуру), кинематику и динамику механизмов в связи с их анализом и синтезом.

Целью теории механизмов и машин является анализ и синтез типовых механизмов и их систем [3].

Задачи теории механизмов и машин разнообразны, важнейшие из них можно сгруппировать по трем разделам: анализ механизмов, синтез механизмов и теория машин-автоматов.

Анализ механизма состоит в исследовании кинематических и динамических свойств механизма по заданной его схеме, а синтез механизма - в проектировании схемы механизма по заданным его свойствам.

Из всего изложенного следует, что теория механизмов и машин, в совокупности с курсами теоретической механики, деталей машин, технологии машиностроения, сопротивления материалов, является дисциплиной непосредственно занимающейся проблемами изложенными ранее. Данные дисциплины - основополагающие в подготовке специалистов, работающих в сфере машиностроения [1].

При решении задач проектирования кинематических схем механизмов необходимо учитывать структурные, метрические, кинематические и динамические условия, обеспечивающие воспроизведение проектируемым механизмом заданного закона движения.

Современные методы кинематического и кинетостатического анализов увязаны с их структурой, т. е. способом образования.

Структурный и кинематический анализы механизмов имеют своей целью изучение теории строения механизмов, исследование движения тел, их образующих, с геометрической точки зрения, независимо от сил, вызывающих движение этих тел.

Динамический анализ механизмов имеет своей целью изучение методов определения сил, действующих на тела, образующие механизм, во время движения этих тел, силами, на них действующими, и массами, которыми обладают эти тела.

В данной курсовой работе был проведен анализ кривошипно-ползунного механизма.

В литературном обзоре ознакомились с принципами работы различных механизмов. В результате проведенного анализа были выполнены следующие виды исследований: структурное, кинематическое, кинетостатическое и синтез зубчатого зацепления.

В ходе выполнения структурного анализа определи строение и степень подвижности механизма.

В кинематическом анализе определили скорости и ускорения с помощью двух методов: методом планов и методом графического дифференцирования. Скорости и ускорения точки Д для первого положения получились равными 0,28 м/с, 0,27 м/с и 5,89 м/с2, 5,9 м/с2 соответственно, погрешности - 2,1 % и 1,2%. Для седьмого положения скорости и ускорения равны 0,5 м/с, 0,5м/с и 8,6 м/с2, 8,5 м/с2, погрешности составили 0% и 2,3%. Для десятого положения скорости и ускорения получились равными 2,05 м/с, 1,98 м/с и 3,6м/с2, 3,7 м/с2 , погрешности равны 2,3 % и 2,6 %. Можно утверждать, что расчеты были выполнены верно, т.к. погрешность для скоростей не превышает 5%, а для ускорений менее 10%.

В кинетостатическом анализе проведен силовой расчет двумя методами. Использовали метод планов сил и метод Жуковского. По методу планов сил FYP получилась равной 910 Н, а по методу Жуковского - 906 Н, погрешность составила 2,3 %, что не превышает допустимых норм. Можно сделать вывод, что метод планов сил является более трудоемким по сравнению с методом Жуковского.

1 Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин: Учебное пособие.- 4-е изд., доп. перераб.-М.:Наука,1988.-640 с.

2 Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин:-5-е изд., перераб.- Киев: Вища школа, 1970.- 332 с.

3 Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин: Учебное пособие.- 4-е изд.,исправленное.-М.:Машиностроение,1973.-592 с.

4 Марченко С.И. Теория механизмов и машин: Конспект лекций. - Ростов н\Д: Феникс, 2003. - 256 с.

5 Кульбачный О.И.. Теория механизмов и машин проектирование: Учебное пособие.-М.: Высшая школа, 1970.-228