Федеральное агентство по образованию
Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Кафедра «Металлорежущие станки и инструменты»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Математическое моделирование процессов и оборудования»
Вариант 30
Преподаватель: Никитин С.П.
Студент: Ходырева В. Н.
гр. УКуск-08
Пермь, 2011
Аннотация
Данная контрольная работа направлена на:
- закрепление теоретических знаний и приобретение навыков по математическому описанию гидромеханических систем с помощью метода прямой аналогии;
-приобретение навыков расчета и анализа динамики упругих систем операторным методом.
Работа направлена на освоение методов и приемов формализации свойств изучаемого объекта (технологических процессов и оборудования) для получения новой информации о нем в результате вычислительного эксперимента с помощью ЭВМ.
Содержание
Аннотация 2
Данная контрольная работа направлена на: 2
- закрепление теоретических знаний и приобретение навыков по математическому описанию гидромеханических систем с помощью метода прямой аналогии; 2
-приобретение навыков расчета и анализа динамики упругих систем операторным методом. 2
Работа направлена на освоение методов и приемов формализации свойств изучаемого объекта (технологических процессов и оборудования) для получения новой информации о нем в результате вычислительного эксперимента с помощью ЭВМ. 2
Содержание 3
1 Разработка математической модели гидромеханической схемы методом прямой аналогии 4
1.1 Исходные данные 4
1.2 Построение механической цепи системы 5
1.4 Составление системы дифференциальных уравнений по эквивалентной схеме 7
1.4.1 Метод контурных токов 7
11
1.5.2 Узловой метод 12
1.6 Определение параметров математической модели 14
1.8 Определение зависимостей параметров системы 17
2 Анализ динамики системы операторным способом 18
Список литературы: 23
1 Разработка математической модели гидромеханической схемы методом прямой аналогии
1.1 Исходные данные
Схема гидромеханической системы:
Рис. 1
Конструктивные параметры элементов гидромеханической системы:
|
Источник гидравлической энергии:
|
P=36 кг/см2 |
|
Орган управления (дроссель): Диаметр сечения Длина дросселирующего отверстия |
0,24 см 2,4 см |
|
Величина усилия: на рабочем органе на поршне жёсткость упругой связи |
120 кг 120 кг 80 кг/см |
|
Параметры двигателя: Диаметр цилиндра Длина цилиндра (хода) Диаметр штока |
220 мм 630 мм 45 мм |
|
Рабочий орган: Вес стола |
800 кг |
|
Поршень со штоком: Вес поршня со штоком |
84 кг |
Задание:
В статике:
- определить установившиеся значения давлений в полостях цилиндра и скоростей поршня и рабочего органа;
- найти зависимость скорости поршня от параметров источника.
В динамике:
Найти закон изменения скорости поршня от ступенчатого воздействия (изменения) усилия на рабочем органе.
Принцип действия системы:
Масло из резервуара 1 подается насосом 2 с давлением Pн=const в левую полость гидроцилиндра 4 по напорной магистрали 3, перемещая поршень 5 вправо. Поршень перемещается, двигая суппорт 7, массой М, преодолевая усилие пружины 8 и силы Fн. Масло из правой полости гидроцилиндра поступает по сливной магистрали 9 через регулируемый дроссель 6 обратно в резервуар.