Структурный анализ механизма

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по прикладной механике это первая самостоятельная комплексная расчетно-конструкторская работа студентов, завершающая их общетехническую подготовку.

Выполнение проекта закрепляет и углубляет знания, полученные при изучении общетехнических дисциплин: теоретической механики, высшей математики, инженерной графики. В большей мере, технической механики, включающей разделы сопротивления материалов, элементы теории машин и механизмов и основ конструирования деталей машин.

Курсовое проектирование направлено на развитие конструкторских навыков студентов, закрепление и расширение теоретических знаний, ознакомления с конструкциями типовых узлов и деталей, привитие самостоятельного решения инженерно технических задач по расчету и конструированию.

Работая над курсовым проектом, студенты знакомятся с этапом проектирования, действующими стандартами, нормами, справочной литературой, получают навыки не только технических расчётов с использованием вычислительной техники, но и оформление графической части проекта и составления пояснительной записки. Все это создает базу для грамотного, в инженерном смысле, выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам.

 

Кинематический анализ балансирного пресса.

Краткое описание конструкции и работы балансирного пресса.

Машинный агрегат состоит из трёх последовательных механизмов: электродвигателя, редуктора и механизма пресса.

Механизм пресса представляет собой последовательное соединение кривошипа с кривошипно-ползунным механизмом (КПМ). Плоскость движения ползуна расположена под углом в 90 ^о к горизонту. В механизме пресса только один ход поршня является рабочим. Это означает что в рабочем цилиндре, где расположен поршень, по одну сторону происходит поднимание, а по другую опускание.

Кривошипы пресса конструктивно оформлены в виде коленчатого вала. Поскольку число оборотов коленчатого вала неравно числу оборотов электродвигателя, то между электродвигателем и прессом находится редуктор, который представляет собой последовательное соединение трехзвенных зубчатых механизмов помещенных в отдельный корпус предназначенный для изменения параметров мощности.

Определение длин звеньев.

Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма:

1 - стойка;

2 - кривошип ОА;

3 - шатун АВ;

4 - кривошип ОC;

5 - шатун ВС;

6 - ползун;

Основные размеры:

l_ОA – 0,3 (длина кривошипа);

l_АB – 1,2 (длина шатуна АВ);

l_ОС – 1,6 (длина кривошипа ОC);

l_ОВ – 0,8 (длина шатуна ОВ);

l_СD – 0,35 (длина шатуна CD);

 

Определим масштаб ml механизма:

ml=lист/lчерт=0,3м/45мм=0,00067 м/мм;

 

Исходя из масштаба ml=0,00067 м/мм, определяем длины всех звеньев механизма:

ОА=45мм; АВ=180мм; ОС=240мм; ОВ=120мм; CD=52,5мм.

 

Определение положений и построение планов механизмов

Для построения планов механизма выберем масштабный коэффициент ml и вычисляем отрезки чертежа:

Радиусом, равным ОА, проводим окружность, а так как кривошип ОА имеет равномерное вращательное движение и совершает полный оборот, то делим окружность на двенадцать равных частей через каждые тридцать градусов. Каждое положение точки А обозначаем определённым номером. Для определения крайних положений (КПМ) производим следующие действия: обозначаем положения, в которых кривошип ОА и шатун АВ складываются и вытягиваются в одну линию.

Построение планов механизма начинаем с положения точки А в первой позиции. Положение точки А однозначно известно. Из точки А откладываем длину шатуна АВ. Полученную точку В соединим прямой линией с точкой А и определим тем самым положение шатуна в первом положении. Далее определяем положение стойки О. Из точки О откладываем отрезок, равный длине кривошипа ОВ, далее откладываем от точки В расстояние ВС и из полученной точки откладываем величину кривошипа СD, до пересечения с прямой определяющей прямую по которой движется ползун, в полученной точке D этим самым определяем положение конечного звена (точка D) и в этой точке изображаем ползун в виде прямоугольника. Аналогично проводим действия и для других одиннадцати положений (КПМ).

 

Структурный анализ механизма

Определение структурного анализа механизма необходимо для выбора метода кинематического и силового анализа.

Кривошипно-ползунный 6-звенный механизм.

Степень подвижности механизма вычисляется по формуле Чебышева:

W=3*n-2*p₅-p₄

где n – число подвижных звеньев механизма, n=5;

p₅ – число кинематических пар пятого класса, p₅=7;

p₄ – число кинематических пар четвёртого класса, p₄=0.

W=3^.5-2^.7 –0=1

 

 

Ведущим является звено ОА. Ведомая часть механизма состоит из 3 групп Ассура.

Формула структурного анализа механизма пресса.

2кл.2пр.(3-4)

1кл.1пр.(1-2)

2кл.2пр.(5-6)

Весь механизм: 2 класс.