авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

«Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Полоцкий государственный университет» В. Ф. Коренский ...»

-- [ Страница 4 ] --

Рис. 2.3. Закон движения коромысла кулачкового механизма Для принятого закона из табл. 2.1 [10] выписываем расчетные фор мулы для фазы удаления:

i = 2 ( / y ) 2 при 0 1 ;

i = (1 2(1 / y )) 2 при 1 у ;

d 1 при 1 ;

= 2( ) d y d 1 при 1 у ;

= 2 (1 ) d y d 2 при 0 y ;

= 2 d у d 2 2 при 1 у.

= 2 d 2 у Результаты расчетов по этим формулам вносим в табл. 2.3.

Таблица 2. Изменение закона движения кулачкового механизма подачи заготовки Фаза удаления Фаза возвращения d 2 d d у ds (м) ds (м) d d d d d d d 2 0 0 0 0 – 0,842 18,0 0 0 0, 1/6 1,0 – 0,171 0,0309 – 0,842 17,0 0,171 – 0,0309 0, 2/6 4,0 – 0,342 0,0618 – 0,842 14,0 0,342 – 0,0618 0, ± 0,842 ± 0, 3/6 9,0 – 0,514 0,0926 9,0 0,514 – 0, 4/6 14,0 – 0,342 0,0618 0,842 4,0 0,342 – 0,0618 – 0, 5/6 17,0 – 0,171 0,0309 0,842 1,0 0,171 – 0,0309 – 0, 6/6 18,0 0 0 0,842 0 0 0 – 0, S = lкор ;

где ds d = l ;

d d кор d 2 s d = l.

d d 2 кор Задачу определения минимального радиуса и профилирования кулачка методом обращения движения решаем графически в следующем порядке.

1) Произвольно выбираем центр O2 вращения коромысла O1O2 и от кладываем от горизонтали угол ± = 9 ;

задаемся масштабом µе = µ ds = 0,002 м / мм;

d min = 80 мм – минимальный радиус центрового профиля кулачка.

2) Разбиваем построенный угол в соответствии с табл. 2.3 (6 час тей на фазе удаления и 6 частей на фазе возвращения). Проводим лучи и дугу радиусом, равным длине коромысла, т. е.

lкор 0, О1О2 = = = 90 мм.

µе 0, 3) На лучах в масштабе µ ds = µ е = 0,002 м / мм d откладываем от дуги отрезки, равные ds. Поскольку кулачковый меха d низм имеет силовое замыкание, отрезки ds откладываем лишь для фазы d удаления. Направление отрезков определяем по следующему правилу: век торы скоростей конца коромысла на фазе удаления поворачиваем на 90 в направлении угловой скорости кулачка. В результате получаем диаграмму ds, S S d где S – дуговое перемещение конца коромыслового толкателя.

4) Для определения допустимой области определения центра О вра щения кулачка проводим хорду дуги S, а к диаграмме S S ds – две ка d сательные, составляющие с хордой допустимые углы давления. Для враща тельной кинематической пары О2 max = 45 [6]. Заштрихованная на черте же область является областью выбора центра вращения кулачка О.

Выбираем положение центра О, определяем межосевое расстояние l002 = ОО2 µе = 110 0,002 = 0,22 м;

радиус основной шайбы l001 = R0 = 57,5 0,002 = 0,115 м ;

транспортиром замеряем минимальный угол наклона коромысла О1О2 к стойке ОО2 : 0 = 32.

5) Строим центровой профиль кулачка по методу обращения движения.

6) Выбираем радиус ролика из соотношений rР = 0,45 R0 = 0,45 115 52 мм = 0,052 м;

rР = 0,8 min = 0,8 80 = 64 мм = 0,064 м.

Принимаем rР = 0,052 м и строим рабочий профиль кулачка как эк видистанту к теоретическому профилю.

2.3.2. Проектирование присоединенного коромыслово-ползунного механизма подачи. Определение угла установки кулачка На плане положений несущего механизма из центра вращения кри вошипа ОА проводим две окружности радиусом R0 = 57 мм (минимальный радиус кулачка) и радиусом l = 0,22 м. Первая окружность является опор ной окружностью центра ролика, последняя – геометрическим местом воз можного расположения центра вращения коромысла.

Далее в рабочей зоне пуансона размещаем направляющую толкателя механизма подачи, намечаем два крайних положения M1 и M2 этого толка теля на удалении хода h = 0,065 м, который выбираем по прил. 2.

Полагая, что угол давления на толкатель в начале и конце хода будет одинаковым (задаем = 15), находим в равнобедренном треугольнике О2 К1К 2 с углом при вершине = 18 (угол качания коромысла О1О2 ) ос = h = 0,065 м и сторону нование lК 1К h 0, = = = 0,207 м.

lО 2К 2sin 2sin Делаем засечку радиусом lО на дуге, представляющей возможное рас 2К положение центров O2. Соединив точки О и О2, получаем линию межосевого расстояния ОО2. Центр вращения ролика О1 получаем на луче, проведенном из центра О2 к линии межосевого расстояния под начальным углом 0 = 32.

Из чертежа замером находим угол установки кулачка относительно кривошипа ОА:

0 = О1ОА7 = и угол установки кулачкового и коромыслово-ползунного механизмов (угол излома рычага О1О2 К ):

1 = 124.

2.4. Динамический синтез кривошипно-коленного пресса Динамический синтез пресса проводим с целью повышения его общего КПД путем нормализации теплового излучения обмоток приводного электро двигателя за счет равномерности вращения внутри цикла.

Задачу решаем путем подбора и перераспределения масс звеньев, введения при необходимости дополнительной маховой массы в виде махо вого колеса с постоянным моментом инерции.

Предварительно производим учет инертных свойств звеньев, уже за действованных в рассматриваемом прессе механизмов.

2.4.1. Расчет масс и моментов инерции звеньев механизмов Инертные свойства звеньев характеризуются показателями массы при поступательном движении и момента инерции при вращательном движении.

В первом приближении можем принять, что по длине рычагов массы рас пределены равномерно;

интенсивность распределения q =30 кг / м [7, с. 240];

зубчатые колеса – сплошные диски с шириной bК, зависящей от меж осевого расстояния an :

bK = an a, a = 0,2 – 0,5 – коэффициент ширины зуба [6, c. 180].

где Центры масс рычагов располагаются по их серединам;

массы опре деляем по формуле mi = q li, моменты инерции звеньев относительно их центров масс находим [11]:

J si = mi li2 ;

моменты инерции относительно оси вращения для вращающихся масс:

J 0i = mi li2.

Массы зубчатых колес определяем через делительные диаметры и межосевые расстояния по формуле:

d mj = an a, которая при плотности материала = 7,8 103 кг / м3 (сталь, чугун) и приня том а = 0,25 для облегчения вычислений предварительно должна быть приведена к виду m j = 1,53 103 an d 2.

Моменты инерции колес относительно оси вращения определяем че рез их массу и делительный диаметр как для однородных дисков:

m jd 2.

J si = Результаты расчетов вносим в табл. 2.6.

Оценку динамических характеристик прочих деталей пресса произ водим следующим образом.

1) Массу пуансона F вместе с перемещающим его ползуном прибли зительно оцениваем m5 = 3m4 = 3 11,91 36 кг.

2) Ориентировочная масса ползуна М (толкателя механизма подачи) составляет m8 = 3m7 = 3 3,9 = 11,7 кг.

3) Массу водила Н планетарного механизма оцениваем как массу рычага длиной lн = 0,3 м.

4) Массу кулачка оцениваем по среднему диаметру Rmax + Rmin dср = + Rmin = (0,11 + 0,064) 0,5 + 0,064 = 0,151 м.

к При ширине bk = 0,2dср = 0,2 0,151 = 0,0302 м получаем массу кулачка k d ср mk = bк = 0,1512 0,2 7,8 103 = 4,9 кг ;

к 4 момент инерции рассчитываем mk dср 4,90, = 1,395 102 кг м2.

Jk = = 8 Таблица 2. Инертные характеристики звеньев кривошипно-коленного пресса Наименование Обозначение Наименование параметра и его обозначение звена звена Момент инерции (кгм) Диаметр относительно колеса, длина Масса звена рычага (кг) центра масс оси вращения (м) m = 2, lОА =0,075 J 01 = 4, 2 J S1 = 1, 05 ОА = 0,182 m2 = 5, l J S 2 = 1,51 Рычаг (рис. 2.2) АВ – АВ = 0,3336 m3 = 16, 7 J c3 = 0, l ВСD ВС l FD = 0, 397 m4 = 11,9 J S 4 = 0, DF lО O K = 0, 4 m6 = 12, 0 J 02 = 0, ОО К – 12 l KM = 0,13 m7 = 3,9 J S 7 = 5, 49 KM (рис. 1.1) m5 = 36, Ползун – F m8 = 11, – M mZ 1 = 1, d1 = 0,066 J Z 1 = 5, 445 Z1 –//– d 2 = 0,198 mZ 2 = 15, Колеса зубчатые J Z 2 = 7, 76 10 –//– Z (рис. 2.1) ' m ' = 5,82 ' d 2 = 0, J Z 2 = 1, 05 –//– Z Z d4 = 0,080 mZ 4 = 3,13 J Z 4 = 2,5 10 –//– Z mZ 5 = 28, d5 = 0,240 J Z 5 = 2, 03 10 –//– Z тродвигателя (рис. 5.1) (рис. 2.1) Ротор элек- Кулачок Водило l H = 0,30 mH = 9, 0 J H = 6, 75 10 –//– H d кор = 0,15 mk = 4,9 J k = 1,395 10 –//– = 4,34 mдв = 36 J –//– P p 5) Массу коромысла BCD вычисляем как массу однородного сплош ного треугольника с углом при вершине BCD = 39,9, со стороной lВС = lCD = 0,312 м и с толщиной b = 0,2 lBC = 0,2 0,312 0,06 м.

Массу рычага BCD рассчитываем 12 m3 = lBC sin BCD b = 0,33362 sin39,9 0,06 7,8 103 = 16,7 кг.

2 Момент инерции треугольника относительно его вершины:

39, lBC cos 2 h2 = 8,21101 кг м2, JC 3 = m3 = m 2 39,9 – высота треугольника BCD.

где h1 = lBC cos 2 6. Момент инерции ротора электродвигателя определяем по его ма ховому моменту (табл. 2.1):

m p D 2 = 3,47 102 кг м2, p получаем:

3, m p D = 4,34 103 кг м2.

Jp = = p 8 7. Динамическими характеристиками остальных подвижных звеньев – валов, ролика кулачкового механизма и др. – из-за малого их влияния на общую инертность пресса пренебрегаем.

Полученные в п.п. 1 – 6 данные вносим в табл. 2.4. и используем для вычисления обобщенных динамических характеристик механизмов пресса.

2.4.2. Расчет приведенных моментов инерции Инертные свойства машин и механизмов характеризуют приведенной массой либо приведенным моментом инерции подвижных звеньев в зависимо сти от того, линейным или угловым является перемещение звена приведения.

Приведенный к звену момент инерции масс связанных с ним звеньев вычисляем как сумму произведений масс этих звеньев и их моментов инер ции на квадраты передаточных функций от этих звеньев к звену приведения.

Приведенный момент инерции масс механизма приводим к главному валу машины путем умножения величины этого момента инерции на квадрат переда точной функции от звена, к которому он приведен, к главному валу машины.

Таким образом, приведенный к валу кривошипа ОА (рис. 1.1, 1.2) и принимаемый за главный момент инерции масс звеньев станка можем представить как сумму приведенных моментов инерции следующих меха низмов, узлов и деталей.

1) Ротор приводного электродвигателя:

J р.пр = J р uпер = 4,34 103 31,82 = 4,4 кг м2.

2) Зубчатая передача:

J пер.пр = J пл(н) u45 + J Z 4 u45 + J Z 5, 2 J пл(н) – приведенный к валу водила Н момент инерции планетарно где го механизма зубчатой передачи.

Величину J пл(н ) вычисляем, пользуясь данными рис. 2.4.

Рис. 2.4. Кинематическая схема планетарного механизма ( ) ( ) V J пл.( н) = J н + J Z uпл + к mZ + mZ, 01 + J Z + J Z ' ' н н 2 2 2 где k = 2 – число сателлитных блоков.

Передаточные функции находим из известных теорем кинематики:

V01 d1 + d 2 0,066 + 0, = = = 0,132 м;

н 2 2 1 2V01 V01 2 d1 + d = ' = '= = 2,2;

н н d 2 н d 2 ' d uпл = 10,6.

Остальные данные берем из табл. 2.4.

Получаем:

J пл.(н) = 6,75 102 + 5,445 104 10,62 + ( ) +2 (15,84+5,82 )0,1322 + 7,76102 +1,05102 2,22 = 1,736 кг м2.

При этом ( ) J пер.пр = 1,736 + 2,510 3 3,02 + 0,203 = 15,85 кг м 2.

3) Приведенный к главному валу пресса (валу кулачка) момент инерции механизма подачи заготовок влияет на движение главного вала лишь на фазе удаления в кулачковом механизме, т. е. в периоды перемеще ния ползуна М в прямом направлении (перемещение в обратном направле нии осуществляет пружина).

Поскольку на концах фазы удаления (положения главного вала 7 и 9) передаточная функция d обращается в нуль, то и значения приведенного d момента инерции оказываются равными нулю.

Максимальное значение момента инерции масс звеньев механизма оказывается посередине фазы удаления, т. е. в 8-м положении главного ва ла. Для этого положения пресса имеем:

d J м.п.пр = J k + J 02 + d max V 2 VS8 d 2, + m S + J S7 + m 6 d max 7 6 d = 0,514 (табл. 2.3), а передаточная функция в присоединен где d max ном коромыслово-ползунном четырехзвеннике О2 КМ в рассматриваемом его положении, когда коромысло О2 К перпендикулярно направляющей пол зуна М, составляет 7 = 0, поскольку МЦС звена КМ находится в бесконеч ности, и это звено совершает мгновенное поступательное движение.

По этой причине VS 8 = VS 7 = 6 l02 K ;

и передаточные функции VS 8 VS = =l.

6 6 02 K С учетом этих данных в рассматриваемом положении пресса получаем:

( ) d J м.п.пр = J k + J 02 + ( ) m7 + m8 l02k = d max ( ) = 1,395 10 2 + 0,165 + ( 3,9 +11,7 )0,22 2 0,514 2 = 0,257 кг м 2.

4) Приведенный к главному валу пресса (валу кривошипа АО) момент инерции масс звеньев несущего рычажного шестизвенного механизма:

2 VS J нес.пр. = J 01 + J S + m2 2 + J C3 + 2 1 1 VS5 3 VS + J S + m4 + m.

3 3 3 Используя данные [12], составим алгоритм вычисления передаточных функций.

В четырехзвенном шарнирном контуре ОАВС (рис. 2.5) l AC = lOA +lOC 2lOAlOC cos 1 ;

2 l AB + lBC l AC 2 2 µ = arccos = A + B cos, 2l AB lBC где А = 0,348;

В = 0,382 – значения постоянных А и В, вычисленные при синтезе механизма.

Далее получаем:

l l 3 = arccos OA sin 1 + arccos AB sin µ ;

l AC l AC 2 = 3 µ;

sin ( 3 1 ) ;

2 l = AO 1 sin µ l AB 3 lOA sin ( 1 2 ) ;

= 1 sin µ lBC 2 lOA 2 lOA VS cos( 1 2 ).

= l AB + 0,5 + l AB 1 l AB 1 В присоединенном шатунно-ползунном механизме CDF:

* = 180 3 + = (180+ ) 3 = 3, где = 52,75 – угол установки шарнирного четырехзвенника ОАВС в системе стойки шатунно-ползунного механизма CDF;

= 39,9 – угол при вершине О2 треугольного коромысла CBD, = 180 + = 180 52,75 + 39,9 = 167,15 ;

l = arcsin DC sin * ;

lDF l X D = DC cos * + cos lDF ;

lDF cos * 4 l = DC 3;

3 lDF cos ( ) lDC 4 lDC VS = lDF + 0,5 + cos 3 + ;

* lDF 3 lDF ( ) VF lDC sin 3 + * =.

3 cos Замерив по чертежу значения угла 1, кривошипа ОА со стойкой ОС, по приведенным формулам для шарнирного четырехзвенника и шатунно ползунного механизмов находим положения остальных звеньев несущего ме ханизма, а также их передаточные функции. Результаты замеров и расчетов вносим в табл. 2.5.

Таблица 2. Кинематические характеристики несущего механизма пресса № положения В шарнирном четырехзвеннике В шатунно-ползунном механизме механизма 1 3 2 VS 2 VЕ (м) VS 4, (м) 3 µ X (м) 3 1 1 0 70 133,23 61,76 – 0,418 0,037 -0,007 33,91 27,96 0,628 – 0,786 0,294 0, 1 139 143,14 87,11 – 0,030 0,075 0,223 24,01 20,00 0,678 – 0,817 0,244 0, 2 149 145,38 89,37 – 0,026 0,075 0,225 21,77 18,16 0,678 –0,821 0,233 0, 3 159 147,61 91,06 0,081 0,074 0,219 19,54 16,32 0,695 – 0,825 0,223 0, 4 180 151,98 92,53 0,194 0,068 0,194 15,17 12,70 0,709 – 0,831 0,203 0, 5 192 154,18 92,05 0,253 0,063 0,173 12,97 10,78 0,715 – 0,834 0,194 0, 6 231 159,37 84,33 0,393 0,045 0,092 7,78 6,53 0,725 – 0,838 0,177 0, 7 271,5 161,31 69,43 0,413 0,037 0,016 5,84 4,90 0,727 – 0,839 0,172 0, 8 313 158,91 52,83 0,226 0,057 – 0,128 8,24 6,92 0,724 – 0,837 0,178 0, 9 360 148,16 43,39 – 0,316 0,087 – 0,316 18,99 15,87 0,697 – 0,826 0,220 0, 10 32 138,34 48,08 – 0,531 0,064 – 0,257 26,00 21,61 0,669 – 0,812 0,254 0, 0 70 133,23 61,76 – 0,418 0,037 – 0,007 33,91 27,96 0,628 – 0,786 0,294 0, Данные табл. 2.5 используем для определения приведенных момен тов инерции масс подвижных звеньев несущего рычажного механизма пресса. Результаты вносим в табл. 2.6.

В табл. 2.6 помещаем также сведения об изменении моментов инер ции масс звеньев прочих механизмов кривошипно-коленного пресса – зуб чатой передачи, механизма привода толкателя питателя, ротора приводно го электродвигателя, сведения об изменении работ движущих и полезных сил и о приращениях кинетической энергии Т i = Aдв.i Aп.с.i.

Таблица 2. Энергомассовые характеристики пресса Работа сил Момент инерции, приведенный Приращения кинетической Положение кривошипа ОА к валу кривошипа АО (кг·м2) (кДж) Значение обобщенной Приращения момента инерции Ji (кг·м2) энергии Тi (кДж) координаты сопротивлений движущих Адв () Ас (Н) Jм.п.пр Jнес. пр Jпер.пр Jр.пр 0 0 0 0 0 4,4 15,85 0 0,0146 0, 1 69 0,414 0 0,414 4,4 15,85 0 0,2254 0, 2 79 0,474 0,27 0,204 4,4 15,85 0 0,2068 0, 3 89 0,534 0,84 – 0,306 4,4 15,85 0 0,1789 0, 4 110 0,660 1,41 – 0,750 4,4 15,85 0 0,1181 0, 5 122 0,732 1,92 – 1,188 4,4 15,85 0 0,0883 0, 6 161 0,966 2,159 – 1,193 4,4 15,85 0 0,0307 0, 7 201,5 1,209 2,16 – 0,951 4,4 15,85 0 0,0146 0, 8 243 1,458 2,16 – 0,702 4,4 15,85 0 0,0487 0, 9 290 1,740 2,16 – 0,420 4,4 15,85 0 0,3381 0, 10 322 1,932 2,16 – 0,228 4,4 15,85 0,257 0,3095 0, 0 360 2,16 2,16 0 4,4 15,85 0 0,0146 0, Графики работ Ап.с (S) и Адв ( ) получены путем интегрирования графиков полезных и движущих сил РD ( S ) и М дв ( ) в пределах одного полного цикла установившегося движения пресса.

Предполагаем, что при допускаемых изменениях угловой скорости главного вала внутри цикла установившегося движения момент приводно го асинхронного электродвигателя будет практически постоянным, а рабо ты полезных и движущих сил в конце цикла одинаковы:

Ап.с.ц = Адв.ц = 2,16 кД ж.

Полученная при этом пропорциональная зависимость Адв. ( 10 ), где 10 – обобщенная координата, замеренная от начального (нулевого) поло жения кривошипа ОА, соответствующего началу рабочего хода пуансона F, которая позволяет вычислить текущие значения работ движущих сил Адв.i :

10i, Адв.i = Адв.ц где в свою очередь из табл. 2.5, 2.6 получаем значения:

10i = 1 – 70.

Данные табл. 2.6 в дальнейшем используем для решения задачи оп ределения маховых масс автомата, которыми необходимо дополнить уже имеющиеся массы механизмов, чтобы процесс высадки деталей был дина мически устойчивым и протекал в нужном ритме.

5) Необходимость в дополнительной маховой массе может быть ус тановлена с помощью диаграммы энергомасс, построенной таким образом, что коэффициент неравномерности хода главного вала будет соответст вовать его рекомендуемому значению [3, табл. 5.12], выработанному прак тикой для определенного класса машин. Для кузнечно-прессового обору дования в указанной таблице находим 1.

= Задачу построения указанной диаграммы решаем в два этапа: сначала в подходящих осях устанавливаем ее общий вид, затем находим оси, в кото рых эта диаграмма соответствует рекомендуемой величине коэффициента.

Известно, что вид графика определяют либо абсолютными коорди натами точек, либо приращениями этих координат. Поэтому текущие зна чения кинетической энергии масс звеньев пресса и приведенных момен тов инерции этих масс представим в виде сумм искомых констант и из вестных их приращений:


Т = Т 0 + Т, I пр = I пр.0 + I пр, где – неизвестный запас кинетической энергии пресса, обеспечивающий динамическую устойчивость его работы;

I пр.о – приведенный момент инерции пресса, отнесенный к неизме няемой его части – механизмам с неизменяемой геометрией, например, зубчатые механизмы, отдельные звенья, ротор электродвигателя и т. п.

В рассматриваемом случае I пр.0 = I р.пр + I пер.пр + I мax, где I мax – приведенный момент инерции искомой дополнительной ма ховой массы махового колеса, который, возможно, придется ввести для повышения равномерности вращения кривошипа ОА и, следовательно, ро тора электродвигателя, I р.пр = 4,4 кг м 2, I пер.пр = 15,85 кг м 2 – известные составляющие по стоянной части приведенного момента инерции (табл. 2.6).

Приращения для одного полного цикла установившегося движения кривошипно-коленного пресса помещены в табл. 2.6.

Т = Адв - Ап.с ;

I пр = I нес.пр + I м.п.пр.

В осях приращений Т I (прил. 2) с масштабами по осям Дж энергии µТ = мм и приведенного момента инерции кгм µ J = 5,0 мм определяем форму диаграммы энергомасс за цикл установившегося движения.

Чтобы найти оси этой диаграммы – Т и I пр (рис. 2.6) – вычисляем углы наклона касательных к ней min и max, которые, как известно из [6], должны пересечься в начале координат Т – I пр.

Имеем:

5, µJ (1 ) ср = 210 1 30 4,72 = 5,3384165 103, tg min = 2µT 5,0103 µJ (1 ) ср = tg min = 1 30 4,7 = 5,3384165 10 ;

2 2µT 210 где средняя угловая скорость главного вала пресса nкр = 4,7 c1.

ср = = 30 Iпр Iпр.о Рис. 2.6. Диаграмма энергомасс и ее параметры Проведя касательные под найденными углами max = 0,327 и min = 0,306 к диаграмме, получаем точку пересечения касательных О, а также константы Т 0 и I пр.0. Положение точки О в рассматриваемом случае выходит за пределы чертежа, поэтому задачу определения названных кон стант решаем аналитически.

Записываем уравнения касательных как прямых, отсекающих на оси Т отрезки О1К и О1L и проходящих в известных направлениях min и max :

y = x tg min + O1L, y = x tg max + O1K ;

где отрезки О1L = 119 мм и О1К = 41 мм замеряем на чертеже. Решая эти уравнения совместно, получаем координаты их общей точки (точки О) в осях Т I (мм).

О1К О1L KL x0 = = = tg min tg max tg min tg max = = 434585,74 мм, 5,33841655, при этом из первого уравнения y0 = x0 tg max + O1K = 434585,74 5,7065832 103 + 41 = 2439 мм.

Следовательно, Т0 = y0 µT = 2439 10 = 24390Дж = 24,39 кДж, I пр.0 = x0 µ J 434585,74 5 103 = 2172,9 кг м2.

Момент инерции махового колеса рассчитываем I max = I пр.0 I р.пр I пер.пр = 2172,9 4,4 15,85 = 2152,65 кг м 2.

При диаметре маховика Dmax = 2,0 м и равномерном распределении масс по его ободу маховик будет иметь массу 42152, 4 I max mmax = = = 2152,65 кг, 2 1 Dmax а с учетом ступицы и спиц mmax = 1,3mmax = 1,3 2152,65 = 2798,5 кг.

Такой маховик будет запасать кинетическую энергию Т max = 0,5I max max = 0,5 2152,65 1+ ср = 2 = 0,5 2152,65 1+ 4,7 = 24705 Дж.

230 Эту же энергию маховик может запасти на любом валу пресса, в том числе на валу приводного электродвигателя, который по сравнению с валом кривошипа АО является более быстроходным. При размещении маховика на валу двигателя его момент инерции может быть существенно уменьшен:


кр I мax 2152, I = I мax = 2 = = 2,13 кг м2.

ном U пер мax 31, При этом масса маховика составит 4 I 42, m = 1,3 = 1,3 = 90 кг, мax (D ) 0, мax мax где Dмax = 0,35 м – средний диаметр обода маховика.

2.4.3. Определение расхода материалов и энергии при запуске пресса Энергия, запасенная подвижными звеньями пресса при его запуске, явля ется потенциальной и может быть возвращена (рекуперирована) в той или иной форме, а не только потеряна на износ и излучение в тормозных устройствах пресса. Поэтому на предварительной стадии проектирования (при разработке технических предложений) необходима ориентировочная оценка этой энергии.

В соответствии с рис. 2.4, максимальная энергия пресса, запасаемая его звеньями при запуске, составляет Т max = T0 + Tmax = 24390 + 1500 = 25890 Дж.

Это соответствует подводимой из сети энергии:

Tmax T = = 7,82 103 кВт час.

= дв 0,9260 В заключение на основании табл. 2.4 произведем ориентировочную оценку масс звеньев пресса, необходимую на начальной стадии проекти рования машин. Масса подвижных звеньев кривошипно-коленного пресса ( )+m m = m1 + m2 + m3 + m4 + m6 + m7 + m5 + m8 + mZ1 + 2 mZ 2 + m + Z 2' Z +mZ 5 + mH + mK + mдв + mмax = 2,25 + 5,46 +16,7 +11,9 +12,0 + 3,9 + 36 + +11,7 + 1,76 + 2 (15,84+5,82 ) + 3,13 + 28,2 + 9,0 + 4,9 + 36,0 + 90,0 306 кг, а с учетом массы станины ( mстан. = 3т ) приближенная масса пресса равна М = 306 + 3 306 1250 кг.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ КРИВОШИПНО-КОЛЕННОГО ПРЕССА Далее было выполнено стандартное исследование рычажного несу щего механизма пресса по рассмотренной методике.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Заключение формулируется в установленном порядке по образцу.

5. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Лист Лист ЛИТЕРАТУРА 1. Задания для курсового проекта по теории механизмов / МВТУ им.

Н. Э. Баумана. Вып. 2. – М.,1970.

2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / С. А. Попов, Е. А. Тимофеев. – М. : Высшая школа, 1998.

3. Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Арто болевский. – М. : Наука, 1975.

4. Касаткин, А. С., Немцов, М. В. Электротехника / А. С. Касаткин, М. В. Немцов. – М. : Энергоиздат, 1982.

5. Двигатели переменного тока мощностью от 0,6 до 100 кВт: но менклатурный каталог НК 01.4.01.-90 – М. : Информэлектро, 1990.

6. Курсовое проектирование деталей машин: справочное пособие. В 2 ч.

Ч. 1 / А. В. Кузьмин [и др.]. – Минск : Высшая школа, 1982.

7. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / под ред. Г. Н. Девойно. – Минск : Высшая школа, 1986.

8. Геометрический синтез шарнирного четырехзвенника по заданной величине угла перекрытия: метод. указания к выполнению курсового про екта по ТММ. Разработка кафедры ТМ ПГУ. – Новополоцк, 1999.

9. Василенко, Д. Л. Оптимизационный синтез шарнирного четырехзвен ника по коэффициенту производительности машин / Д. Л. Василенко, Е. В. Волынец. // Материалы І студ. научн. конф. «Конструкторско технологическое сопровождение машиностроительного производства», Ново полоцк, 29.04 – 16.05.2002 г. – Новополоцк : ПГУ, 2002.

10. Волынец, Е. В. К синтезу коромыслово-ползунного рычажного при соединенного четырехзвеника / Е. В. Волынец // Материалы студ. научн.

конф. «Конструкторско-технологическое сопровождение машиностроительного производства», Новополоцк, 17.04 – 17.05.2001 г. – Новополоцк : ПГУ, 2001.

11. Тарг, С. М. Краткий курс теоретической механики / С. М. Тарг. – М. : Наука, 1974.

12. Василенко, Д. Л. Кинематика передаточного механизма / Д. Л. Ва силенко // Материалы VII Республ. научн. конф. студентов и аспирантов Бела руси, Витебск, 22 – 23 октября 2002 г. – Витебск : ВТУ, 2002.

13. Волынец, Е. В. Оптимизация параметров шарнирного четырех звенника с нулевым углом перекрытия / Е. В. Волынец // Материалы І Республ. студ. научн. конф. «Новые материалы и технологии их обработки», Минск, 12 апреля 2008 г. – Минск : МТФ, 2008.

14. Волынец, Е. В. Синтез шарнирного четырехзвенника с нуле вым углом перекрытия. / Е. В. Волынец. // Материалы І студ. научн.

конф. «Ресурсо- и энергосбережение в машиностроении», Новополоцк, 27.04 – 12.05.2002 г. – Новополоцк : ПГУ, 2002.

15. Волынец, Е. В. Единый метод определения подвижности механиз мов / Е. В. Волынец, В. Ф. Коренский // Межведомств. сборник научно-метод.

статей «Теоретическая и прикладная механика». – Минск : УП Технопринт, 2002.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................. 1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ, ЕГО СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ................................................................................................. 2. МАШИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТИПОВЫЕ АНАЛОГИ МАШИН............... 3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ..... 3.1. Выбор и расчет понижающей передачи............................................... 3.2. Синтез несущего механизма.................................................................. 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.................................................................................................................. 5. ОБРАЗЕЦ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ТИПОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ....................................................................... 6. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ В ВОПРОСАХ ВЫБОРА ОБЪЕМА И ТЕМАТИКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ.................................................................... ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................................... Приложение 1. Таблицы выбора асинхронных электродвигателей.................. Приложение 2. Таблица выбора входных параметров четырехзвенных шарнирных механизмов по интервалу угла давления и углу перекрытия..... Приложение 3. Таблица выбора параметров шарнирного четырехзвенника с нулевым углом перекрытия................................................................................ Приложение 4. Кинематические передаточные функции рычажных механизмов.............................................................................................................. Приложение 5. Вопросы, отрабатываемые в процессе курсового проектирования и выносимые на защиту............................................................. Приложение 6. Пример оформления НИРС.............................................................. Учебное издание КОРЕНСКИЙ Валерий Федорович ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ, МАШИН И МАНИПУЛЯТОРОВ Учебно-методический комплекс для студентов специальностей 1-36 01 01, 1-36 01 В двух частях Часть ПРАКТИКА КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН Редактор Н. М. Важенина Дизайн обложки В. А Виноградовой Подписано в печать 29.04.09. Формат 60х84 1/16. Гарнитура Таймс. Бумага офсетная.

Ризография. Усл.-печ. л. 12,41. Уч.-изд. л. 11,72. Тираж 135 экз. Заказ 823.

Издатель и полиграфическое исполнение:

учреждение образования «Полоцкий государственный университет»

ЛИ № 02330/0133020 от 30.04.2004 ЛП № 02330/0133128 от 27.05. 211440 г. Новополоцк, ул. Блохина,

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.