Проектирование и исследование механизмов сенного пресса

Сенный пресс применяется для прессования сена или соломы в тюки прямоугольной формы. Конструкции сенных прессов различные, но прессующая часть у них, в основном, представляет собой следующий механизм. Ползун 3, сжимающий сено в камере 4, движется возвратно-поступательно. При движении поршня вправо происходит прессование сена, при движении влево – холостой ход. Для преобразования вращательного движения кривошипа ОА в возвратно-поступательное движение ползуна применяется кривошипно-ползунный механизм ОАВ. Кривошип ОА получает движение от двигателя через двухступенчатый редуктор и внешнее зубчатое зацепление z₅-z₆, передаточное отношение которых равно u₁₆ = . За начальное положение принять то, которое соответствует крайнему правому положению ползуна 3. Сила сопротивления сжатию сена (механическая характеристика) изменяется по закону, представленному на графике.

Исходные данные для проектирования

Частота вращения двигателя n_дв, об/мин —

Частота вращения кривошипа ОА n₁, об/мин —

Число зубьев шестерни Z₅—

Число зубьев колеса Z₆—

Модули передач m₁₂= m₃₄, мм — m₅₆, мм —

Средняя скорость ползуна _ср , м/с —

Отношение длины шатуна АВ к длине кривошипа ОА λ —

Номер положения механизма для построения

планов скоростей и ускорений —

Максимальная сила сопротивления движению ползуна 3 P_nc^max, кН —

Масса кривошипа ОА m₁, кг —

Масса шатуна АВ m₂, кг —

Масса ползуна 3 m₃, кг —

Номер положения механизма для силового расчёта —

Момент инерции кривошипа относительно оси,

проходящей через точку О J₀, —

Момент инерции шатуна АВ относительно оси,

проходящей через центр масс S₂, J_S2, —

Коэффициент неравномерности движения механизма δ —

Фазовые углы φ_У,⁰—

φ_Д,⁰—

φ_В,⁰—

Максимальный ход толкателя S_max, мм—

Минимальный угол передачи ,⁰—

Смещение оси толкателя е, мм —

Наклон тарелки толкателя —

Указания

Центры масс звеньев 1, 2, 3 рычажного механизма расположены в точках S₁, S₂, S₃.

Положение точки S₂находится из условия AS₂= 0,35AB.

Принять: приведённый момент движущих сил – величина постоянная.

Исходные данные для построения механической характеристики пресса

Отношение текущего перемещения ползуна 3 к максимальному		0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
Отношение текущего значения силы сопротивления к максимальному		0,02	0,04	0,06	0,1	0,12	0,25	0,3	0,4	0,7	1,0

1. Проектирование планетарного механизма и зубчатой передачи

1.1. Проектирование планетарного механизма

Определяем передаточное отношение всей передачи

Определяем передаточное отношение зацепления Z₅– Z₆

Передаточное отношение планетарного редуктора равно

Подбор чисел зубьев планетарного редуктора проводим на ЭВМ с использованием программы Sint. for [2], подготовленной на основе метода пропорциональных уравнений [1,2,4,7].

Исходные данные к расчету:

U_1H= ; m₁₂= мм; m₃₄= мм.

Число сателлитов k = .

Исходные данные для ввода в ЭВМ:

N = ; N_S = ; I = ; L =;k= .

В результате расчетов получили:

Z₁= ; Z₂= ;Z₃= ;Z₄= ;C= ;j₃= .

Проверяем работоспособность планетарного механизма по следующим условиям [1,2,4,7]:

а) по габаритам

Z_min=

Z_max=

б) по условию соосности

Z₁+ Z₂= Z₄– Z₃

в) по условию сборки

– при С 0

– при С = 0

;

г) по условию соседства

(Z₁+Z₂)·sin–Z₂ 2h_a^*,

где h_a^*= 1 – коэффициент высоты головки зуба, π = 180^○.

д) по передаточному отношению

Погрешность составляет

.

Определяем диаметры делительных окружностей колес редуктора:

мм;

мм;

мм;

мм.

Строим схему планетарного механизма (см. лист 1).

Масштаб построения

мм/мм.