- •Курсовой проект (пояснительная записка)
- •Содержание
- •1 Описание работы машины и исходные данные для проектирования
- •2 Исследование динамики машинного агрегата
- •3 Динамический синтез и анализ машинного агрегата по заданному коэффициенту неравномерности движения δ
- •3.1 Задачи динамического синтеза и анализа машинного агрегата
- •3.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •3.3 Определение размеров звеньев рычажного механизма
- •3.4 Определение кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.4.1 Графический метод решения
- •3.4.1.1 Построение плана положений механизма
- •3.4.1.2 Построение плана аналогов скоростей и определение первых передаточных функций механизма
- •3.4.2 Аналитический метод решения
- •3.4 2.1 Составление схемы алгоритма расчета кинематических характеристик механизма
- •3.4.2.2 Расчет кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.5 Выбор динамической модели и её обоснование
- •3.6 Построение индикаторной диаграммы и расчет движущей силы для всех положений механизма
- •3.7 Расчет приведенного момента движущих сил в двух контрольных положениях
- •3.8 Построение графика приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления
- •3.9 Определение работы движущих сил
- •3.10 Построение графика изменения работы движущих сил и сил сопротивления
- •3.11 Расчет переменной составляющей приведенного момента инерции
- •3.12 Построение графика переменной составляющей приведенного момента инерции
- •3.15 Определение момента инерции маховика и его параметров
- •3.16 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ω1(t)
- •3.17 Построение графика изменения угловой скорости звена приведения
- •3.18 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ε1(t)
- •3.19 Построение графика изменения углового ускорения звена приведения
- •3.20 Построение графика кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.21 Построение графика изменения кинетической энергии машины
- •3.22 Анализ и выводы по разделу
- •Динамический анализ рычажного механизма
- •4.1 Задачи динамического анализа и методы их решения
- •4.2 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №3
- •4.2.1 Построение плана положения механизма
- •4.2.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.2.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма
- •4.4.3 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.4.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.4.5 Определение уравновешивающего момента
- •4.5 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •4.6 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №9
- •4.6.1 Построение плана положения механизма
- •4.6.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.6.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма
- •4.8.2 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.8.3 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.8.4 Определение уравновешивающего момента
- •4.9 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •5.3 Составление схемы алгоритма расчёта кинематических характеристик толкателя
- •Аналог скорости движения толкателя определяется по уравнению:
- •5.4 Расчет значений перемещения толкателя, его аналогов скорости и ускорения для 2-х контрольных положений
- •5.5. Определение экстремальных значений аналогов скорости и ускорения толкателя на фазах удаления и возвращения, а также соответствующих им перемещений
- •5.6 Построение совмещенной диаграммы и определение основных размеров механизма из условия максимально допустимого угла давления
- •А) Кинематическая диаграмма перемещения толкателя
- •Б) Кинематическая диаграмма аналога скорости толкателя:
- •В) Кинематическая диаграмма аналога ускорения толкателя.
- •5.7.2 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка
- •5.8 Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка
- •5.9 Расчет основных размеров
- •5.10 Составление схемы алгоритма расчета полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка
3.15 Определение момента инерции маховика и его параметров
Момент инерции маховика определяется как:
,
где - момент инерции всех вращающихся звеньев машины.
Иногда величина может оказаться больше полученного значения . В этом случае не требуется установка маховика. Тогда реальный коэффициент неравномерности вращения равен:
Выбор параметров маховика:
материал маховика - сталь( = 7850 );
форма маховика - диск.
Так как маховик имеет цилиндрическую форму, то его момент инерции рассчитывается по формуле:
Принимаем диаметр маховика равным DМ = 0,85 м.
Проверим окружную скорость данного маховика. Она должна быть меньше допускаемой: [v], [v] для стали 80 - 100 м/с;
Окружная скорость рассчитывается по формуле:
;
Условие выполняется, следовательно, диаметр маховика D=0,85 м нас удовлетворяет.
Из формулы выразим массу маховика:
Выразим ширину маховика:
,
где V - объем маховика.
;
3.16 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ω1(t)
Кинетическая энергия звеньев равна
,
где , .
Все положения
Таблица 3.15 - Значения кинетической энергии звеньев
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
178509,9 |
178930,6 |
180301,8 |
181525,9 |
182114,9 |
182100 |
181762,6 |
181269,6 |
180699,4 |
180099 |
179548,5 |
179001,4 |
178509,8 |
Так как , то текущее значение угловой скорости
.
3.17 Построение графика изменения угловой скорости звена приведения
График представляют собой кривые отклонения угловой скорости от её среднего значения. Масштабный коэффициент .
Таблица 3.16 - Значения угловой скорости звеньев
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
-187,46 |
-187,68 |
-188,39 |
-189,03 |
-189,34 |
-189,33 |
-189,16 |
-188,90 |
-188,60 |
-188,29 |
-188,00 |
-187,71 |
-187,46 |
|
0,94 |
0,72 |
0,01 |
-0,63 |
-0,94 |
-0,93 |
-0,76 |
-0,50 |
-0,20 |
0,11 |
0,40 |
0,69 |
0,94 |
YΔω, мм |
47 |
36 |
0 |
-32 |
-47 |
-47 |
-38 |
-25 |
-10 |
6 |
20 |
34 |
47 |
3.18 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ε1(t)
Угловое ускорение определяется из дифференциального уравнения движения звена приведения:
.
3.19 Построение графика изменения углового ускорения звена приведения
График представляют собой кривые изменения углового ускорения кривошипа при его движении. Масштабный коэффициент .
Таблица 3.17 - Значения углового ускорения звеньев
№ п/п |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
-815,7 |
2936,9 |
3079,5 |
1643,1 |
56,7 |
-690,8 |
-815,7 |
-817,5 |
-818,9 |
-899,3 |
-1285,2 |
-1578,2 |
-815,7 |
|
0,0 |
403,3 |
228,9 |
-178,7 |
-358,5 |
-250,9 |
0,0 |
249,8 |
355,7 |
177,3 |
-228,0 |
-403,5 |
0,0 |
|
10,18 |
10,18 |
10,19 |
10,20 |
10,19 |
10,18 |
10,18 |
10,18 |
10,19 |
10,20 |
10,19 |
10,18 |
10,18 |
|
80,16 |
-248,80 |
-279,62 |
-178,68 |
-40,76 |
43,21 |
80,16 |
104,85 |
115,30 |
105,59 |
103,71 |
115,36 |
80,16 |
Yε, мм |
16 |
-50 |
-56 |
-36 |
-8 |
9 |
16 |
21 |
23 |
21 |
21 |
23 |
16 |