Схема масляного выключателя ВМГ-10 и привода типа ПЭ-11. Приведение масс механизма в фазе отключения. Построение фазовой траектории контактных стержней. Приведение сил сопротивления к штоку двигателя. Расчет кинематических характеристик механизма.
Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе «Привод масляного выключателя» объемом 34 листа содержит 21 рисунок, 9 таблиц, библиография включает 3 наименования. Ключевые слова: масляный выключатель, проектирование привода, приведение силы, отключающая и буферная пружины, выбор привода, расчет на прочность элементов привода. Данная курсовая работа посвящена проектированию привода масляного выключателя, используемого для включения и отключения трехфазного тока до 110 КВ. На основе заданных геометрических, массовых и эксплуатационных параметров выполнен кинематический и динамический анализ механизма, в результате которого получены зависимости приведенной массы, статических сил сопротивления от смещения точки крепления отключающей пружины (фаза отключения) и от смещения штока привода (фаза включения). Выполнены расчеты на прочность элементов привода: осей шарниров (кинематических пар), коромысло четырехзвенника, вал привода, отключающей и буферной пружин.Рисунок 2.1 - схема выключателя ВМГ-10 (позиции 1-6) с приводом типа ПЭ-11 (позиции 7-11): 1 - розеточный контакт (3 шт.); 2 - контактный стержень (3 шт.); 3 - коромысло выключателя (3 шт.); 4 - отключающая пружина; 5 - буферная пружина; 6 - демпфер; 7 - тяга; 8 - коромысло четырехзвенника; 9 - шатун; 10 - кривошип; 11 - щека запорного механизма; 12 - пружина запорного механизма; 13 - фиксатор; 14 - пружина фиксатора; 15 - опорная скоба; 16 - пружина опорной скобы; 17 - шток двигателя.2.1) буферная пружина 5 сжата, а отключающая 4 - растянута. Они стремятся повернуть коромысло по часовой стрелке. При повороте фиксатора 13 против часовой стрелки вокруг оси О5 (вручную или с помощью электромагнита, который на схеме не показан) щека 11 освобождается и под действием силы со стороны кривошипа 10 поворачивается вокруг оси О4, сжимая пружину 12. Коромысло 8 и коромысло 3 поворачиваются по часовой стрелке, поднимая подвижные контакты 2.Включение производится перемещением вверх штока 17 (рис. Поднимая вверх шарнир А, шток поворачивает кривошип 10 четырехзвенника О1АВО2 вокруг временно неподвижной оси О1. При этом коромысло 8 и коромысло 3 поворачиваются против часовой стрелки, опуская стержни 2 до полного входа их в розеточные контакты 1.В этом разделе строится приведенная динамическая схема механизма, рассмотрение движения которой позволяет выбрать параметры отключающей и буферной пружин. Этот этап работы называется приведением масс механизма [1]. Выражение для определения приведенной масс: (3.1) где Скорости Vj и ?j, входящие в формулу (3.1), должны быть выражены через скорость Vпр, однако так как на стадии проектирования неизвестны массы mj и моменты инерции Jj большинства звеньев механизма, то непосредственно формулой (3.1) воспользоваться нельзя. В данном случае возьмем точку Е1 крепления подвижного контакта, т.к. скорость подвижных контактов является определяющей при выборе параметров привода.Оптимальные характеристики механизма при отключении достигаются в том случае, если зависимость скорости контактных стержней от их перемещения V(S) (фазовая траектория) имеет вид, показанный на рисунке 4.1. Здесь обозначено: Vp - скорость контактных стержней в момент размыкания; hk - ход в контактах; Vmax - максимально допустимая скорость контактных стержней; H - полный ход контактных стержней. Быстрый разгон механизма на участке ОА обеспечивается параллельной работой отключающей и буферной пружин, а быстрое торможение в конце хода контактов - установкой демпфера. Подобная фазовая траектория может быть получена за счет соответствующего выбора жесткостей Сот, Сб и предварительных натягов ?о0 и ?б0 отключающей и буферной пружин, обеспечивающего выполнение следующих трех условий: Скорость разрыва контактов (точка А) должна быть равна заданной величине Vp; (м), (4.2) где ?h - ход отключающей и буферной пружин, соответствующий ходу стержней в контактах, м;Целью этого расчета является определение диаметра проволоки d, из которой изготавливается пружина, диаметра проволоки D, числа ее витков n и длины. Допускаемое касательное напряжение в пружине назначается в соответствие с формулой (5.1) , (5.1) где ?вр - временное сопротивление при растяжении, Па; выбирается из таблицы 5.1 в зависимости от диаметра d, мм. Для отключающей пружины, работающей на растяжение, примем ?от=8. для буферной пружины, работающей на сжатие, ?б=6. Из условия прочности пружины определяем диаметр проволоки: , (5.2) гдеВ этом разделе строится зависимость скорости контактных стержней V от их перемещения S (рис. 4.1) на участке АВ от момента разрыва контактов до момента встречи коромысла со штоком демпфера. Для этого разбиваем ход контактов на участке АВ на n=10 частей и вычисляем скорости контактов в конце каждого из участков. , (6.5) где Vi - скорость контактов (м/с) на участке Si; здесь Si, м определяется по формуле Для построения графика фазовой траектории контактных стержней, согласно заданию зададим скорость стержней в конце хода демпфера Vc=0.4 м/с, также примем перемещение контактных стержней соответст
План
Содержание
Реферат
1. Задание на курсовое проектирование
2. Описание работы механизма
2.1 Схема масляного выключателя ВМГ-10 и привода типа ПЭ-11
2.2 Фаза отключения
2.3 Фаза включения
3. Приведение масс механизма в фазе отключения
4. Определение параметров отключающей и буферной пружин
10. Приведение сил сопротивления к штоку двигателя
11. Выбор силовой характеристики двигателя
12. Силовой расчет механизма привода
13. Расчет деталей механизма на прочность
Заключение
Список использованной литературы
Вывод
1. В пункте 1 данной курсовой работы сформулирована задача курсового проектирования: спроектировать привод масляного выключателя, и приведены необходимые для этого данные, согласно варианту.
2. Пункт 2 содержит описание работы масляного выключателя ВМГ-10, в дух его фазах: включения и отключения.
3. В пункте 3 произведен расчет приведенной массы мпр=6.72 кг.
4. В пункте 4 произведены расчеты: хода отключающей пружины ?h =0.0225м, и ее рабочий ход ?ОН=0.14м; предварительный натяг буферной ?б0=0.0338м, и отключающей пружин ?о0=0.056м; минимально возможная жесткость отключающей и буферной пружин Сот=2850Н/м и Сб=10200Н/м соответственно.
5. В пункте 5 проведен конструктивный расчет пружин: вычислены диаметры отключающей Do=0.045м и буферной пружин Dб=0.027м, и найдено количество их витков no=39 и nб=21 соответственно.
6. В пункте 6 рассчитана зависимость скорости контактных стержней от их перемещения, построена кривая фазовой траектории контактных стержней.
7. Пункты 7 и 11 содержат расчеты времени отключения и включения соответственно Т=0.153 и Т*=0.182, с. В пункте 11 также рассчитаны зависимости работы силы двигателя и сопротивления (п.10), скорости штока, скорости и перемещения контактных стержней от положения механизма.
8. В пункте 8 произведены расчеты для определения геометрических размеров привода: RA=0.094м;
Lш=0.103м;
RB=0.067м;
RC=0.080м;
l1=0.146м;
l2=0.183м.
9. В пункте 9 произведен расчет относительных скоростей всей крайних точек привода в семи положениях.
10. В пункте 12 выполнен силовой расчет механизма, определены силы, действующие на шатун АВ: N1=1416.1 Н, N2=1740.88 Н, N3=348.18 Н, N4=1595.54 (Н).
11. В пункте 13 произведен расчет деталей механизма на прочность, определены диаметры осей: DB=14 мм, DO2=18 мм, DC=12 мм.
