Лабораторная работа № 2. «Составление кинематических схем и структурный анализ механизмов»

Ознакомление студентов с целями и задачами лабораторного практикума, с требованиями, предъявляемыми к выполнению и защите работ и с правилами техники безопасности.

Цели работы: развитие представлений о функциональных элементах машин и структурных элементах механизмов; развитие навыков составления и чтения функциональных и структурных схем машин и кинематических схем механизмов и манипуляторов; выработка умений определять подвижность кинематических цепей, их сложность и последовательность структурного анализа и синтеза.

Задание. Составить функциональную и структурную схему машины и кинематические схемы механизмов и манипулятора; определить степень подвижности каждой кинематической цепи; выявить и устранить избыточные связи и лишние подвижности; определить класс механизма.

Исполнение. По выданным моделям, схемам, или планшетам составляют соответствующую заданию схему и определяют степень подвижности механизма машины, входные и выходные параметры функциональных элементов схемы. Выявляют избыточные связи и подвижности и предлагают способы их устранения. Разбивают кинематическую цепь механизма на структурные группы, составляют формулу строения механизма и определяют его класс.

Оснастка. Модели механизмов ТММ 17; планшеты механизмов ТММ 5м; модели манипуляторов ТММ 118Л; сборочный чертеж (рисунок) и описание машины и ее механизмов.

Оценка. Устанавливают: принадлежность механизма к конкретному виду, количество независимых параметров движения и сложность строения механизма.

Время выполнения работы – 4 часа.

^ 5.2. Лабораторная работа №3 «Классификация и кинематический синтез кулачковых механизмов».

Цели работы: ознакомление с основными классификационными признаками кулачковых механизмов и фазами движения выходного звена; приобретение навыков построения профиля кулачка по заданным кинематическим параметрам.

Задание: составить схемы механизмов; установить классификационные признаки механизмов; рассчитать координаты профиля кулачка; построить центровой профиль кулачка, выбрать диаметр ролика и построить активный профиль кулачка.

Исполнение. Для выданных моделей кулачковых механизмов устанавливают классификационные признаки; по заданным исходным данным вычисляют координаты точек профиля синтезируемого механизма и с помощью прибора строят профиль кулачка. Допускается построение профиля кулачка без использования прибора, применяя метод обращения движения.

Оснастка. Модели кулачковых механизмов ТММ 102К; приборы для построения профиля кулачка, устройство для вырезания кругов, чертежная бумага.

Оценка. Производится сравнение различных схем кулачковых механизмов по классификационным признакам; устанавливается влияние исходных данных на форму профиля кулачка.

Время выполнения работы – 2 часа.

^ 5.3. Лабораторная работа № 4 «Кинематический анализ зубчатых механизмов»

Цель работы: выработка умений определять кинематические параметры зубчатых механизмов, используя геометрические параметры и числа зубьев колес.

Задание: составить кинематические схемы зубчатых механизмов; определить степень подвижности; установить тип зубчатого механизма; определить передаточное отношение опытным путем, графически и аналитически.

Исполнение. Для выданных моделей составляются кинематические схемы, определяется степень подвижности и устанавливается разновидность механизма. Подсчитываются числа зубьев колес, определяется передаточное отношение опытным путем (через числа оборотов входного и выходного звеньев) и аналитически (через числа зубьев). Вычерчиваются схемы механизмов с соблюдением масштаба, строится эпюра линейных скоростей и план угловых скоростей, определяется передаточное отношение графическим способом.

Оснастка. Модели зубчатых рядов и планетарных механизмов.

Оценка. Устанавливается степень преобразования движения механизмом; проводится сравнение точности определения передаточного отношения различными методами.

Время выполнения работы – 2 часа.

^ 5.4. Лабораторная работа № 5 «Механизмы прерывистого движения»

Цель работы: ознакомление со структурой, принципами преобразования движения и характерами движения входных и выходных звеньев.

Задание: составить кинематическую схему; изложить принцип преобразования движения и способ фиксации выходного звена; построить диаграмму движения выходного звена.

Исполнение. По моделям механизмов составляют кинематические схемы, устанавливают принцип преобразования движения и характер зависимости движения выходного звена от движения входного звена.

Оснастка. Модели мальтийского и храпового механизмов ТММ 105 Х, модели анкерных механизмов и обгонной муфты.

Оценка. Выполняют сравнительный анализ законов движения входных и выходных звеньев различных механизмов и способы фиксации выходного звена в фазе изменения структуры или прекращения действия связи.

Время выполнения работы – 2 часа.

^ 5.5. Лабораторная работа № 7 «Уравновешивание вращающихся звеньев механизмов и машин».

Цель работы: выработка умений по устранению статической и динамической неуравновешенности роторов.

Задание: визуально установить величину колебаний неуравновешенного ротора; рассчитать параметры противовесов; визуально оценить величину колебаний уравновешенного ротора.

Исполнение. По исходным данным с помощью грузов на лабораторной установке создают модель неуравновешенного ротора; прогоняют ротор и визуально оценивают максимальную амплитуду его колебаний по шкале установки; выполняют аналитические расчеты по определению масс противовесов; создают модель уравновешенного ротора и визуально оценивают дебаланс.

Оснастка. Лабораторная установка ТММ 35; набор грузов

Оценка. Оценивается степень снижения колебаний испытуемого ротора после постановки противовесов.

Время выполнения работы – 2 часа.

^ 5.6. Лабораторная работа № 10 «Балансировка роторов».

Цель работы: ознакомление с одним из методов динамической балансировки вращающихся звеньев.

Задание: замерить амплитуды колебаний люльки станка с неуравновешенным ротором без добавочной массы и с добавочной массой; определить коэффициент пропорциональности между амплитудой колебаний и статическим дисбалансом; найти аналитически величину статического дисбаланса неуравновешенного ротора и возможные места установки противовеса; испытаниями установить действительное место установки противовеса.

Исполнение. Испытания проводят в динамическом режиме на резонансной частоте. Для каждого из концов вала ротора делают по три прогона: один без добавочной массы и два – с добавочной массой, расположенной в первом случае произвольно, а во втором – диаметрально первому. Выполняют аналитическую обработку испытаний и дополнительными испытаниями находят приемлемое решение.

Оснастка. Станок ТММ 1 системы Шитикова, набор грузов, индикатор часового типа без возвратной пружины

Оценка. Сравниваются амплитуды колебаний неотбалансированного и отбалансированного ротора.

Время выполнения работы – 2 часа.

^ 5.7. Лабораторная работа № 11 «ПОСТРОЕНИЕ ЗУБЬЕВ ЭВОЛЬВЕНТНОГО ПРОФИЛЯ МЕТОДОМ ОБКАТКИ».

Цель работы: ознакомление с методом устранения подрезания зуба эвольвентного колеса.

Задание. Установить изменение параметров зубьев колес при нарезании с положительным смещением.

Исполнение. По исходным данным прибора выполняют расчеты установок инструмента для нарезания колес со смещением и без смещения; выполняют нарезание обоих колес на одной заготовке; проводят окружности колес: основные, делительные, вершин и впадин; отмечают на окружностях элементы зубьев, подлежащие сравнению.

Оснастка. Прибор ТММ 42, устройство для нарезания заготовок, чертежная бумага формата более А4.

Оценка. Сравниваются геометрические параметры зубьев колес, нарезанных со смещением с параметрами зубьев колес без смещения.

^ Время выполнения работы – 2 часа.

Таблица 3

Лабораторный практикум и его связь с содержанием лекционного курса