Динамический синтез рычажного механизма.

Введение.

Механизм привода конвейера предназначен для осуществления возвратно-поступательного движения ползуна для перемещения лотка или ленты с транспортируемым материалом. Для осуществления сепарирования и перемещения материала характер движения ползуна конвейера должен быть различным в обе стороны.

Кривошип 1 механизма приводится от электродвигателя через редуктор и совершает вращательное движение. Далее через шатун 2 движение передается на коромысло 3. Которое при работе механизма совершает качающееся движение относительно оси D.

Затем через шарнир C, движение передаётся на шатун 4, совершающий сложное движение. Шатун 4 соединён с ползуном 5 лотком конвейера. Ползун, совершая возвратно-поступательное движение, позволяет выполнять рабочий процесс.

В целом механизм привода конвейера можно отнести к исполнительному механизму технологической машины.

Динамический синтез рычажного механизма.

  Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения сводится к определению момента инерции маховика, обеспечивающего приближенно равномерное движение звена приведения.

Исходные данные

Механизм качающегося конвейера (рис 1.)

Таблица 1.

Размеры звеньев рычажного механизма				Частота вращения электродвигателя	Частота вращения кривошипа 1	Массы звеньев механизмов
ОА	AB	BC	BD	nДВ	n1	m2	m3	m4	m5
м	м	м	м	об/мин	об/мин	кг	кг	кг	кг
0.12	0.45	0.38	1.5	880	50	18	20	90	450

 

                                                                                                               Продолжение таблицы1

Момента инерции звеньев				Сила сопротивления при движении слева на право	Сила сопротивления при обратном ходе	Коэффициент неравномерности вращения кривошипа
				Pc1	Pc2	d
				кН	кН
0,6	0,5	0,6	21	1,5	4,0	0,10

 

 

                 

Рисунок 1 – Схема рычажного механизма.

1 - кривошип; 2 - шатун; 3 - коромысло; 4 - шатун; 5 - ползун.

 

Определение приведенной силы и момента сил сопротивления.

Силы тяжести звеньев:

где  - масса перемещаемого материала.

  Сила сопротивления при движении жёлоба слева направо:  при обратном ходе:

К повёрнутым планам скоростей в соответствующих точках прикладываем все внешние силы. Приведённую силу  определим из уравнения моментов сил полюса плана скоростей p:

 - положение 2,3,4,5;

 - положение 6;

 - положения 7, 8, 9, 10,11;

 - положение 12.

 

 

  

 

  

Приведённый момент от действия сил сопротивления:

Например, для 2-ого положения:

 

Аналогично определяем момент сил сопротивления М_С для остальных положений механизма. Результаты записываем в таблицу 3.

 

Таблица 3.

		Положения механизма
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
hG2	мм	0	32,2	50,44	47,4	23,7	3,99	28	43,56	47,1	37,5	17,9	4,21
hG3	мм	0	2,68	19,4	23,1	12,7	1,2	7,96	14,05	16	13,2	6,85	0,99
hG4	мм	0	2,68	19,4	23,1	12,7	1,2	7,96	14,05	16	13,2	6,85	0,99
hРс	мм	0	77,17	99,2	56,6	21,9	1,9	13	28	44,2	58,6	63,95	50
hРnр	мм	0	63	63	63	63	63	63	63	63	63	63	63
Pnp	Н	0	4764	5825	3065	1107	109	525	1035	1458	1726	1690	1172
Mc	НÄм	0	571,6	699	367,8	132,8	13	63	124,1	175	207,1	202,8	140,6

Исходные данные

Схема положения механизма (Рисунок 2.)

                                                                                         Таблица 5.

Размеры звеньев рычажного механизма				Положение кривошипа при силовом расчете	Массы звеньев механизмов
ОА	AB	BC	BD	f 1	m2	m3	m4	m5
м	м	м	М	град	кг	кг	кг	Кг
0,12	0,45	0,38	1,5	300	18	20	90	450

                                                                                          Продолжение таблицы5

Момента инерции звеньев				Сила сопротивления при движении слева на право	Сила сопротивления при обратном ходе
				Pc1	Pc2
				кН	кН
0,6	0,5	0,6	21	1,5	4

 

Рисунок 2.

 

Структурная группа 4-5.

Изображаем на листе структурную группу 4-5 в заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки D:

 

 

Находим реакцию

Выбираем полюс для построения плана сил. Определяем масштабный коэффициент плана сил по формуле:

Получим следующие длины векторов:

 

План сил построим согласно векторному уравнению:

где - действительное значении реакции ( Н ), - длина отрезка изображающего реакцию ( мм ).

Строим план сил с учетом масштабного коэффициента. Из плана сил находим неизвестные реакции путем умножения длины отрезка изображающего реакцию на масштабный коэффициент. Результаты заносим в таблицу 7.

                                                                         Таблица 7.

н	н	н	н	н	н	н
363,9	4295,5	4273	4273	4133	4133	4101

 

Структурная группа 2-3.

Изображаем на листе структурную группу 2-3 в заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки В:

Звено 2.

Находим реакцию

Звено 3.

Находим реакцию

Для построения плана сил группы 2-3 принимаем масштабный коэффициент .

Получим длины векторов:

 

План сил строим согласно векторного уравнения:

Строим план сил с учетом масштабного коэффициента. Из плана сил находим неизвестные реакции путем умножения длины отрезка изображающего реакцию на масштабный коэффициент. Результаты заносим в таблицу 8.

                                                                                   Таблица 8.

Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н
22,5	2149,6	2149,8	2149,8	51	4919,7	4920,9	2270,1

Построение графиков

Строим график . По оси ординат откладываем аналог ускорения, а по оси абсцисс угол поворота кулачка f.

 

Определяем масштабный коэффициент

 

Интегрируя график аналога ускорения, строим график аналога скорости. Проинтегрировав график аналога скорости, построим график перемещения выходного звена.

Определим масштабные коэффициенты.

Масштабный коэффициент для углового хода коромысла y_мах.

где, - максимальное значение с оси ординат, мм.

Масштабный коэффициент для аналога скорости.

 

где, h – полюсное расстояние, мм.

 

3.3 Определение начального радиуса кулачка

Разбив угловой ход коромысла в соответствии с графиком , отложим на каждой линии коромысла отрезок :

  

Величины отрезков с графика  и , мм сводим в таблицу 5.

Таблица 5 - Значения  и , мм

№	0;6;10;16	1;5;11;15	2;4;12;14	3;5;10;12
	0	7,5	30	37,5
	0	18,9	75,6	94,5

  Область возможного расположения центра вращения кулачка определяем, проведя к крайним точкам лучи, образующие с коромыслом угол q_доп=40Å .  

Центр вращения кулачка (точка О) выбираем при вершине заштрихованной зоны.

 

3.4 Определение минимального радиуса и построение профиля кулачка

 

Определяем минимальный радиус кулачка по допускаемому углу давления q_доп путем графического определения области возможного расположения центра вращения кулачка.

Из графика определяем R_мин=91,2 мм. Строим центровой профиль кулачка. Определяем радиус ролика из условия

Принимаем

После определения радиуса ролика строим конструктивный профиль кулачка, как огибающая семейства окружностей радиуса , центры которых расположены на центровом профиле.

     Список литературы:

 

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М.: Наука, 1998
2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин/ Под ред. Г.Н. Девойно –Мн.: Высш. шк., 1986.
3. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. – М., Высш. шк., 1990.
4. Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин.-М.:Высш.шк.,1985
5. Попов С.А., Тимофеев Г.А. курсовое проектирование по теории механизмов и машин. –М.:Высш.шк.,1998.
6. Теория механизмов и машин и механика машин/ Под ред. К.В.Фролова. – М .: Высш.шк.,1998.

 

Введение.

Механизм привода конвейера предназначен для осуществления возвратно-поступательного движения ползуна для перемещения лотка или ленты с транспортируемым материалом. Для осуществления сепарирования и перемещения материала характер движения ползуна конвейера должен быть различным в обе стороны.

Кривошип 1 механизма приводится от электродвигателя через редуктор и совершает вращательное движение. Далее через шатун 2 движение передается на коромысло 3. Которое при работе механизма совершает качающееся движение относительно оси D.

Затем через шарнир C, движение передаётся на шатун 4, совершающий сложное движение. Шатун 4 соединён с ползуном 5 лотком конвейера. Ползун, совершая возвратно-поступательное движение, позволяет выполнять рабочий процесс.

В целом механизм привода конвейера можно отнести к исполнительному механизму технологической машины.

Динамический синтез рычажного механизма.

  Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения сводится к определению момента инерции маховика, обеспечивающего приближенно равномерное движение звена приведения.

Исходные данные

Механизм качающегося конвейера (рис 1.)

Таблица 1.

Размеры звеньев рычажного механизма				Частота вращения электродвигателя	Частота вращения кривошипа 1	Массы звеньев механизмов
ОА	AB	BC	BD	nДВ	n1	m2	m3	m4	m5
м	м	м	м	об/мин	об/мин	кг	кг	кг	кг
0.12	0.45	0.38	1.5	880	50	18	20	90	450

 

                                                                                                               Продолжение таблицы1

Момента инерции звеньев				Сила сопротивления при движении слева на право	Сила сопротивления при обратном ходе	Коэффициент неравномерности вращения кривошипа
				Pc1	Pc2	d
				кН	кН
0,6	0,5	0,6	21	1,5	4,0	0,10

 

 

                 

Рисунок 1 – Схема рычажного механизма.

1 - кривошип; 2 - шатун; 3 - коромысло; 4 - шатун; 5 - ползун.

 

12345Следующая ⇒

Поделиться: