Клас і розмір важільного механізму. Розрахунок передаточного механізму. Визначення швидкостей та пришвидшень механізму методом планів і аналітичним методом. Розбіжність результатів кінематичного розрахунку. Момент зовнішніх сил, що зведений до кривошипа.
Аннотация к работе
До складу електромашинного агрегату входять (рис.1) асинхронний електродвигун 1, планетарний редуктор 2, робоча машина 4 (поршневий насос), муфти 5, відкрита передача 3, яка складається з циліндричних зубчастих коліс а та b і однакових конічних коліс c і d, що утворюють передатне відношення, дорівнює одиниці (рис.1,в). Колінчатий вал 1 насоса (рис.2) приводиться в рух від електродвигуна М через відкриту зубчасту передачу планетарний редуктор (рис.3). При обертанні кривошипа 1 через шатун 2 поршневий шток 3 з поршнем 3*, що перебуває в циліндрі, одержує зворотно-поступальний рух. При зворотному ході поршня рідина через клапан III надходить у робочу камеру, а через клапан IV - у напірну трубу. Зміна тиску рідини в циліндрі залежно від переміщення поршня характеризується індикаторною діаграмою (рис.2,б).Розглянутий механізм є плоским, тому що траєкторії руху всіх точок його ланок розташовуються в рівнобіжних площинах. Механізм (рис.4) має три рухомих ланки: кривошип (колінчастий вал) 1, шатун 2, повзун (поршень) 3. Механізм містить тільки кінематичні пари V класу, що допускають один відносний рух ланок. До них відносяться: обертальні пари, утворені ланками 0 - 1 (точка O), ланками 1 - 2 (точка Ступінь рухомості механізму розраховується за формулою Чебишова: w =3n-2p5-p4=3?3-2?4-0=1. е означає, що положення всіх точок і ланок механізму може визначено у залежності від однієї координати, яку називають узагальненою.Довжина кривошипу розраховується за формулою Положення центру мас шатуна визначається за залежністю Вихідні дані, розрахунки розмірів ланок і передаточного механізму Механічний ККД поршнєвого насоса hm Розмір OA Механічний ККД відкритої зубчастої передачі hвп Розмір ABДля розрахунку потужності необхідно визначити площу поршня і штока за залежностями Корисна робота, яку втрачено на подолання сил опору рідини в обох напрямах руху поршня протягом одного обороту кривошипа, КДЖ: .За одержаними даними визначається розрахункове значення передаточного відношення редуктораОбираємо з наданого діапазону чисел передаточне відношення . Передаточне відношення планетарної передачі Джемсу може бути визначене через відношення чисел зубів: . При підборі чисел зубів необхідно дотримуватися ряду умов. Приймаємо значення числа зубів першого колеса , тоді кількість зубів сателіта буде визначатись за формулою Числа зубів коліс 2 і 3, що утворять внутрішнє зачеплення, повинні задовольняти умові відсутності інтерференції (набігання) профілів z3 > z2 7.Кутова координата вхідної ланки визначається узагальненої координатою , стала кутова швидкість кривошипа надана значенням . Масштабний коефіцієнт довжин обирається таким чином, щоб одержати чіткий рисунок і найкраще використовувати надану площину рисунка. Положення центру шарніра визначається зарубкою, тому не будемо у подробицях розглядати цей досить простий процес розрахунку і побудови плану механізму.План швидкостей будується у масштабі Оберемо масштабний коефіцієнт плану швидкостей , тоді довжина відрізка pa, що зображує вектор VA на плані швидкостей, визначиться за залежністю Вектор відносної швидкості спрямований перпендикулярно до осі шатуна АВ, розмір цієї швидкості невідомий, його у рівнянні підкреслено однією рисою. Першим на плані будується вектор , який у обраному масштабі зображує швидкість точки А. Точка їх перетинання є кінцем вектора , що зображує у обраному масштабі швидкість .Для визначення пришвидшення точки В скористаємось раніш згаданою теоремою про плоско-паралельний рух твердого тіла: . У цьому рівнянні за напрямом і величиною визначено вектор пришвидшення точки А, тому його підкреслено подвійною рисою. У векторному рівнянні ці вектори підкреслено однією рисою. У знаменнику формули величина відрізка в обраному масштабі буде визначати цей вектор і виміряється в мм. Потім із точки відкладається вектор , що збігається за напрямком з доцентровим відносним пришвидшенням , тобто .Положення шатуна визначається допоміжним кутом , який розраховується за формулою Переміщення повзуна визначається за формулою Для визначення інших швидкостей скористаємось теоремою синусів Потім розраховується швидкість і кутова координата цього вектору по відношенню до осі , . Додатне число вказує на напрям проти годинникової стрілки, відємне - за годинниковою стрілкою.Результати кінематичних розрахунків графічним і аналітичним методами надані у табл.Силовий аналіз механізмів полягає у визначенні реакцій у кінематичних парах і зрівноважувального моменту, який потрібно прикласти до провідної ланки у заданому її положенні за відомих зовнішніх навантажень. Його виконують методом планів сил, починаючи зі структурної групи ланок 2-3 (рис.5, а), до якої прикладене силу корисного опору. Спочатку визначимо інерційні навантаження ланок: на шатун 2 - силу і момент Для цього з довільної точки у вибраному масштабі плану сил відкладають послідовно усі вектори, що в рівнянні підкреслені подвійною рисою. Не відому у цьому рівнянні за величиною і напрямом реакцію знаходять шляхом побудови плану сил.
План
ЗМІСТ
Завдання
1. Структурне дослідження
1.1 Визначення класу важільного механізму
1.2 Розрахунок розмірів важільного механізму
1.3 Розрахунок необхідної потужності та вибір типорозміру електродвигуна
2. Розрахунок передаточного механізму
2.1 Розрахунок передаточного відношення та вибір типу планетарного механізму
2.2 Підбор чисел зубів планетарного механізму
3. Кінематичний розрахунок важільного механізму
3.1 Розрахунок швидкостей механізму методом планів
3.2 Розрахунок пришвидшень механізму методом планів
3.3 Розрахунок швидкостей і пришвидшень механізму аналітичним методом
3.4 Визначення розбіжності результатів кінематичного розрахунку
4. Розрахунок зведеного до кривошипа моменту зовнішніх сил
4.1 Розрахунок зведеного моменту за планом сил
4.2 Розрахунок зведеного моменту за допомогою "важеля Жуковського"
4.3 Визначення розбіжності результатів розрахунків