Механизм брикетировочного автомата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Механизм брикетировочного автомата

Техническое задание

Рисунок 1. Схема механизма брикетировочного автомата

Исходные данные:

а = 440 мм;

b = 140 мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

1/с;

кг/м;

кг;

;

Рабочий ход ползуна - вправо.



Рисунок 2. Диаграмма нагрузки на ползун D

1.Кинематический анализ рычажного механизма

1.1 Построение схемы механизма

Строим схему рычажного механизма машины по исходным данным.

Масштаб построения принимаем .

Находим начальное положение рабочего хода ползуна (положение 0 ). Делим оборот кривошипа от начального положения на 12 частей (через 30 градусов).

Рисунок 3. План положения механизма

1.2 Построение планов скоростей и ускорений

Скорость точки А кривошипа м/с.

Принимаем масштаб построения плана скоростей м•с^-1/мм. При этом длина вектора скорости на плане скоростей имеет длину мм. . Здесь р - полюс плана скоростей.

Скорость точки В находится графическим решением системы уравнений:

 (AB)(x₂,y₂) ;

( BO₁)(x₃y₃);

где ,

Проводим из точек «р» и «а» плана скоростей перпендикуляры до их пересечения в точке «в».

Для второго положения механизма м/с;

м/с.

Точка В находится на рычаге AС . .

Измерив на плане вектор , определяем мм

Продолжая прямую откладываем . Для данного положения

м/с.

Для 2 положения

м/с.

Скорость точки D находим графическим решением системы уравнений:

( CD)(x₄y₄); ;

(// x₅ ).

где - относительная скорость, перпендикулярная рычагу DC,

- начальная скорость точки D относительно направляющей.

Для данного положения механизма м/с,

м/с.

При равномерном вращении кривошипа, его точка А имеет только нормальное ускорение м/с².

Принимаем масштаб построения плана ускорений м•с^-2/мм. Длина вектора мм. Здесь - полюс плана ускорений. направлен от А к О₁.

Ускорение точки В находим графическим решением системы уравнений

()(x₂,y₂);

()(x₃,y₃);

где ;

м/с² на плане аn₁; АВ

м/с²; на плане //ВС .

мм; мм.

м/с²; м/с²; АВ

м/с². ВС

Проводим на плане вектора и . Из точек и проводим перпендикуляры к векторам нормальных ускорений до их пересечения в точке . м/с².

Находим на плане точку «с». мм. Ускорение точки С

 м/с².

Ускорение точки D находим графическим решением системы уравнений

()( x₄,y₄);

( // x₅ ) .

м/с²;

мм.

Из точки проводим перпендикуляр к вектору , а из полюса горизонталь до пересечения в точке

м/с²; м/с²;

м/с².

1.3 Построение диаграмм скоростей, ускорений и перемещений ползуна D

Построение диаграммы скоростей: определяем скорости ползуна D для всех 12 положений механизма по планам скоростей.

.

По полученным результатам строим диаграмму в масштабах:

м•с^-1/мм,

с/мм.

Диаграмма ускорений получается в результате графического дифференцирования диаграммы скоростей методом хорд.

Масштаб ускорений

м•с^-2/мм.

Здесь Н_а - полюсное расстояние при графическом дифференцировании.

Диаграмма перемещений получается графическим интегрированием диаграммы скоростей. Масштаб диаграммы перемещений

м/мм.

где - полюсное расстояние при графическом интегрировании.

Таблица. Скорости, ускорения и перемещения ползуна D

	, мм	, м/с	, 1/с	, мм	,м/с2	, мм	, м
0	0	0	0	91	17,1	0	0
1	54	0,54	54	95,5	18	9	0,008
2	98.5	0,985	98,5	56	10,5	31,5	0,030
3	99,5	0,995	99,5	-48	-9,02	67,5	0,059
4	56	0,56	56	-92,5	-17,4	93,5	0,082
5	4	0,04	4	-85	-16	102	0,089
6	-32	-0,32	-32	-51	-9,6	97	0,085
7	-52	-0,52	-52	-26	-4,89	82,5	0,072
8	-61,5	-0,615	-61,5	-13	-2,44	64	0,056
9	-66	-0,66	-66	0	0	43	0,038
10	-60,5	-0,605	-60,5	22	4,14	22,5	0,020
11	-40	-0,4	-40	55,5	10,4	6	0,005

Г. Расхождение результатов полученных построением планов и диаграмм

Максимальное перемещение ползуна D на плане положений механизма

м.

Перемещение ползуна в 5 положении по диаграмме м.

Отклонение

,

что допустимо.

Ускорение ползуна в 2 положении по плану ускорений

м/с².

Ускорение ползуна в 2 положении по диаграмме м/с².

Отклонение , что допустимо.

2.Силовой анализ 2 положения механизма

Определение реальных нагрузок

Сила, действующая на ползун находится по графику внешних нагрузок.

Нагрузка на ползун для данного положения

Массы звеньев:

кг ;

кг ;

кг ;

кг.

Силы тяжести звеньев

Определение инерционных нагрузок

Центры масс рычагов находятся посередине их длины. Ускорения центров масс:

;

;

;

Силы инерции звеньев:

Тангенциальные ускорения звеньев:

м/с² ;

м/с²;

м/с².

Угловые ускорения звеньев:

Осевые моменты инерции рычагов относительно их центральных осей:

Моменты сил инерции рычагов:

2.1 Силовой анализ группы звеньев 4 и 5

Изображаем группу звеньев 4 и 5 в масштабе .

Прикладываем все действующие нагрузки и реакции отброшенных звеньев.

Для уравновешенной группы звеньев составляем уравнение равновесия:

Для определения реакций и строим замкнутый силовой многоугольник в масштабе :

.

2.2Силовой анализ группы звеньев 2 и 3

Прикладываем все действующие нагрузки и реакции отброшенных звеньев.

Для звена 3 составляем уравнение равновесия:

Для звена 2 составляем уравнение равновесия:

Для определения реакций и строим замкнутый силовой многоугольник в масштабе :

; .

2.3 Силовой анализ входного звена

Изображаем в масштабе м/мм входное звено. Входное звено уравновешено противовесом. Центр масс 1 звена совпадает с опорной точкой О. В точке А со стороны звена 2 на входное звено действует силы , момент которой относительно точки О равен уравновешивающему моменту М_у.

Нм.

2.4 Определение уравновешивающего момента методом возможных перемещений

Сумма элементарных работ на возможных перемещениях системы с идеальными связями, находящейся в равновесии, равна нулю. По известным величинам и направлениям сил и скоростей вычисляется сумма мгновенных мощностей нагрузок, приложенных к механизму, и приравнивается нулю

.

где - сумма мощностей сил;

- сумма мощностей моментов (Вследствие малости этой величины её не учитываем).

- проекция вектора скорости точки приложения силы на направление этой силы, взятая с плана скоростей.

К плану скоростей, построенному в масштабе мс^-1/мм прикладываем активные силы и силы инерции, действующие на звенья.

Уравновешивающий момент направлен в сторону угловой скорости.

Относительная погрешность двух методов определения уравновешивающего момента:

.

Литература

брикетировочный автомат рычажный

1. Балеев Б.Ф. Теория механизмов и машин: учебное пособие/ Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева - Нижний Новгород, 2013г.

Размещено на Allbest.ru