Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Механизмы компрессора»

Структурный анализ механизмов

Структурный анализ рычажного механизма

 

 

 

Рисунок 1.1. Подвижные звенья механизма

1-кривошип

2-шатун

3-ползун

4-шатун

5-ползун

 

Кинематические пары.

О (0-1),вр.,5 кл.

А (1-4),вр.,5 кл.

А'(1-2),вр.,5 кл.

В (2-3),вр.,5 кл.

В'(3-0),пост.,5 кл.

С (4-5),вр.,5 кл.

С'(5-0),пост.,5 кл.                 

Найдём число степеней свободы.

Запишем формулу Чебышева.

 

W=3∙n-2∙P₅-P₄                                      (1.1)

 

Где, W-число степеней свободы,

n-число подвижных звеньев,

P₄ - число пар 4-го класса,

P₅ - число пар 5-го класса.

W=3∙5-2∙7=1

Число степеней свободы рычажного механизма равно 1.

Разобьём механизм на группы Асура и рассмотрим каждую группу в отдельности.

 

Группа 2-3 (Рисунок 1.2)

A'(1-2)-внешняя

B'(3-0)-внешняя

B (2-3)-внутренняя

W=3∙2-2∙3=0

II кл. 2 вид Рисунок 1.2

 

Группа 4-5 (Рисунок 1.3)

А (1-4)-внешняя

С' (5-0)-внешняя

C (4-5)-внутренняя

W=3∙2-2∙3=0      

II кл. 2 вид

O (0-1)

W=3-2=1

 

Рисунок 1.4

 

Составим структурную формулу:

Механизм является механизмом 2кл.,2в..

Структурный анализ зубчатого механизма

 

 

Рисунок 1.5. Подвижные звенья механизма

1 – центральное колесо

2 – сателлит

3 – зубчатое колесо

H – водило

4 – зубчатое колесо

5 – зубчатое колесо

 

Кинематические пары.

(1-0),вр.,5 кл.

(5-0),вр.,5 кл.

(2-H),вр.,5 кл.

(4-0),вр.,5 кл.

(1-2),вр.,4 кл.

(2-3),вр.,4 кл.

(4-5),вр.,4 кл.

 

Найдём число степеней свободы.

Исходя из формулы Чебышева имеем,

W=3∙4-2∙4-3=1

Число степеней свободы зубчатого механизма равно 1, следовательно, данный механизм является планетарным.

Структурный анализ кулачкового механизма

 

 

Рисунок 1.6. Подвижные звенья механизма

1-кулачок

2-ролик

3-коромысло

 

Кинематические пары.

О (1-0),вр.,5 кл.

А (3-0),вр.,5 кл.

В (2-3),вр.,5 кл.

С (1-2),пост.,4 кл.

 

Найдём число степеней свободы.

W=3∙n-2∙P₅-P₄

W=3∙3-2∙3-1=2

Число степеней свободы равно 2.

Так как W≠1, то присутствует лишнее звено - ролик.

 

Динамический анализ рычажного механизма

Определение скоростей

 

Для заданной схемы механизма строим 12 положений.

Определяем масштабный коэффициент построения механизма:

 

                                                   (2.1)

 

где,  - масштабный коэффициент,

 - длина звена,

 - длина звена на чертеже,

Запишем длинны звеньев механизма на чертеже

Приступаем к построению повёрнутых планов скоростей для каждого положения. Рассмотрим пример построения для положения №5:

У кривошипа определяем скорость точки А

 

                                    (2.2)

 

где,  - длина звена,

 - угловая скорость кривошипа,

Для построения вектора скорости точки А определяем масштабный коэффициент

 

                                        (2.3)

 

где,  - скорость точки А,

 - вектор скорости точки А,

 - полюс, выбираемый произвольно

Для определения скорости точки B запишем систему уравнений:

 

                                    (2.4)

 

 - из задания

Для определения скорости центра масс 2-го звена S₂ воспользуемся соотношением:

 

                                           (2.5)

 

где, , - расстояния между соответствующими точками на механизме, м

,  - длинны векторов скоростей на плане, мм

 мм

Соединив, точку  и π получим скорость центра масс второго звена.

Для определения скорости точки C запишем систему уравнениё:

 

                                  (2.6)

 

 - из задания

Для определения скорости центра масс 4-го звена S₄ воспользуемся соотношением:

 

                                           (2.7)

 

где, , - расстояния между соответствующими точками на механизме, м

,  - длинны векторов скоростей на плане, мм

 мм

Соединив, точку  и π получим скорость центра масс второго звена.

Определим значения угловых скоростей звеньев.

Направление  определяем, перенеся вектор ab в точку S₂ – второе звено вращается против часовой стрелки. Аналогично получим, что  направлена по часовой стрелке.

Скорости точек остальных положений определяются аналогичным образом. Все значения сводим в таблицу(2.1).

 

Таблица 2.1 – Значения линейных и угловых скоростей

N положения	VB=VS3,	VS2,	VС=VS5,	VS4,	VBA= VCA,	= ,
1	0	5,58	0	5,58	8,37	33,48
2	5,36	6,66	3,01	6,14	7,34	29,37
3	8,46	8,14	6,04	7,39	4,36	17,42
4	8,37	8,37	8,37	8,37	0	0
5	6,04	7,39	8,46	8,14	4,36	17,42
6	3,01	6,14	5,36	6,66	7,34	29,37
7	0	5,58	0	5,58	8,37	33,48
8	3,01	6,14	5,36	6,66	7,34	29,37
9	6,04	7,39	8,46	8,14	4,36	17,42
10	8,37	8,37	8,37	8,37	0	0
11	8,46	8,14	6,04	7,39	4,36	17,42
12	5,36	6,66	3,01	6,14	7,34	29,37

 

Определение ускорений

 

Определяем угловое ускорение звена 1.

 

, (3.1)

 

где,  - момент от сил движущих,

 - момент от сил сопротивления,

 - приведённый момент инерции маховика,

 - приведённый момент инерции рычажного механизма для расчётного положения,

 - первая производная от приведённого момента инерции механизма для расчётного положения

 

, (3.2)

 

где,  - масштабный коэффициент по оси ,

 - масштабный коэффициент по оси φ,

 - угол между касательной, проведённой к кривой графика  в расчётном положении и осью φ.

Знак минуса говорит о том, что кривошип ОА замедляется. Направляем  против направления  и берём значение ускорения по модулю.

Строим план ускорений для расчётного положения.

Скорость точки А определяем по формуле

 

, (3.3)

 

где,  - ускорение точки А,

 - нормальное ускорение точки А относительно точки О,

 - тангенциальное (касательное) ускорение точки А,

Ускорение  найдём по формуле:

 

, (3.4)

 

где,  - угловая скорость кривошипа,

 - длина звена ОА, м

Ускорение  найдём по формуле:

, (3.5)

Из произвольно выбранного полюса откладываем вектор длиной 100 мм. Найдём масштабный коэффициент плана скоростей.

 

, (3.6)

 

Определим длину вектора :

Ускорение точки А определим из следующеё формулы:

Определим ускорение точки B из следующей системы уравнений:

 

, (3.7)

 

Для определения нормальных ускорений точки В относительно точек А и С

Воспользуемся следующими формулами:

Определим длину векторов :

Ускорение направляющей равно нулю, т.к. она неподвижна.

Кореолисово ускорение точки В относительно направляющей рано нулю, т.к. точка В движется только поступательно относительно .

Ускорение точки В найдём, решив системе (3.7) векторным способом:

Из вершины вектора ускорения точки А ( ) откладываем вектор  (параллелен звену АВ и направлен от В к А), из вершины вектора  

проводим прямую перпендикулярную звену АВ (линия действия ); из полюса проводим горизонтальную прямую (линия действия ); на пересечении линий действия векторов и  получим точку b, соединив полученную точку с полюсом, получим вектор ускорения точки В.

Из плана ускорений определяем вектор ускорения точки В и вектор тангенциального ускорения :

Ускорение сочки С определяем аналогично ускорению точки B.

Определим длину векторов :

 

Из полученных тангенциальных ускорений найдём угловые ускорения 2-го и 3-го звеньев:

Определим ускорения центров масс звеньев:

Ускорение центра масс 2-го звена  найдём из соотношения (3.10)

 (3.8)

 

Из плана ускорений мм

мм

мм

Ускорение центра масс 4-го звена  найдём из соотношения (3.11)

 

 (3.9)

 

Из плана ускорений мм

мм

мм

Ускорения центров масс 3-го и 5-го звеньев равны ускорениям точек D и D’ соответственно:

Значения всех ускорений сведём в таблицу:

 

Таблица 3.1 – Ускорения звеньев

Ускорение точек механизма	Значение,	Ускорение центров масс и угловые ускорения	значение, ,
		---	---
		---	---

Определение углов давления

 

Найдём зависимость угла давления  от угла .

 

                                      (5.7)

 

где,  - угол давления,

 - расстояние ,

 - длина коромысла АВ,

 - отрезок скорости,

 - угол между отрезком АВ и расчётной прямой на чертеже,

Произведём расчёт при

Остальные значения угла давления определяем аналогично, и результаты сносим в таблицу

Таблица 5.1 – Углы давления

	0	14,37	27,75	43,12	57,5	71,87	86,25	100,62	115
	-13,56	13,91	30,29	35,8	35,27	32,23	26,84	19,45	10,04
	135	152,5	170	187,5	205	222,5	240	257,5	275
	10,04	-0,31	-10,52	-19,58	-27,28	-34,7	-36,88	-30,67	-13,56

 

При построении используем следующие масштабные коэффициенты

 

Литература

 

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин; Учеб. для втузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. 1988;

2. Девойно Г.Н. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. 1986.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

на тему: «Механизмы компрессора»

Структурный анализ механизмов