Курсовой проект
Постановка задачи
Исходные данные(треб. параметры)
Исходные данные
Критерии выбора прототипа
Расчетные схемы прототипов
Сравнение двух прототипов
Полуконструктивная схема выбранного механизма
Силовой расчет
Силовой расчет
Силовой расчет
Силовой расчет
Уравновешивание внешней виброактивности механизма
Уравновешивание внешней виброактивности механизма
Уравновешивание внешней виброактивности механизма
Уменьшение внутренней виброактивности механизма
Уменьшение внутренней виброактивности механизма
Уменьшение внутренней виброактивности механизма
Уменьшение внутренней виброактивности механизма
Уменьшение внутренней виброактивности механизма
Выбор двигателя
Определение параметров двигателя
Выбор редуктора
Динамическое исследование Схема машинного агрегата
Динамическое исследование
Динамическое исследование
Выводы
Спасибо за внимание
1.36M
Категория: МеханикаМеханика

КП_ Адамович

1. Курсовой проект

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕТРА ВЕЛИКОГО
Институт Металлургии, машиностроения и транспорта
КАФЕДРА
«Теории машин и механизмов»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Прижим лесопильной рамы
Студент:.Лашицкий В.А.
Группа:3331506/20001
Преподаватель: Петров Г.Н.

2. Постановка задачи

Цель данного курсового проекта - спроектировать кинематическую
схему механизма прижима лесопильной рамы.
Курсовой проект состоит из следующих этапов
Структурный анализ
Геометрический анализ
Кинематическое исследование, синтез механизма по
заданным критериям и получение механизма с заранее
заданными параметрами
Силовое исследование
Уравновешивание внутренней и внешней виброактивности
Динамическое исследование

3. Исходные данные(треб. параметры)

Параметр
1.Ход выходного звена (Н),м
2.Угол выстоя выходного звена,
град
3.Число оборотов кривошипа (n),
об/мин
4.Максимальная нагрузка (Pmax),
Н
Значение
0.3
40
100
2300

4. Исходные данные

Коэффициент
неравномерности
вращения
δ = 0.10
Погонная масса
μ = 50 кг/м
Нагрузочная диаграмма

5. Критерии выбора прототипа

• Ход рабочего звена
• Коэффициент изменения средней скорости, Кv
• Коэффициент характеризующий внешние условия
передачи сил в механизме, К1
• Коэффициент характеризующий относительный
уровень реакций в механизме, К2
• Габариты механизма

6. Расчетные схемы прототипов

Схема 1
Схема 2

7. Сравнение двух прототипов

Задание
Схема 4
Схема 7
Выстой,
град
H, м
K1
K2
Габариты,
мм
Выбор
лучшей
схемы
40
40
40
0.3
0.3
0.3
2.59
3.51
1.017
1.764
340х780
590х540
Выбрана
-

8. Полуконструктивная схема выбранного механизма

9. Силовой расчет

Задачи силового расчета
• Определение движущего момента
• Определение реакций в кинематических парах,
возникающих в механизме.

10. Силовой расчет

На основе заданной нагрузочной диаграммы, а также, используя исходные
данные, было построена зависимость сил Р от входной координаты q

11. Силовой расчет

Изобразим все силы, которые действуют на схему. В дальнейшем мы
выделим отдельно каждое звено для поиска неизвестных реакций и
движущего момента.

12. Силовой расчет

Движущий момент из уравнений кинетостатики и общего
уравнения динамики.

13. Уравновешивание внешней виброактивности механизма

Внешняя виброактивность – свойство механизма во время движения
воздействовать на корпус машины переменными силами.
Главный вектор сил инерций

14. Уравновешивание внешней виброактивности механизма

Определим массы противовесов (кг) и начальные углы их
установки(град):
Фp1
20.341
l1 ( ) 2
Фm1
m1
13.84
l1 ( ) 2
p1
1
211.116
deg
1
m1 ( m1 )
316.126
deg
p1 ( p1 )

15. Уравновешивание внешней виброактивности механизма

Установка противовесов в данном механизме нецелесообразна, так
как амплитуда первой гармоники главного вектора сил инерции с установкой
противовеса уменьшается значительно.

16. Уменьшение внутренней виброактивности механизма

Цель уменьшения внутренней виброактивности –
снижение переменной части движущего момента.
Разложим движущий момент в ряд Фурье и
рассчитаем массу, углы установки противовесов.

17. Уменьшение внутренней виброактивности механизма

Определим массы противовесов (кг) и начальные углы их
установки (град):
M 1c 2 M 1s 2
m1
OA g
M 2c 2 M 2s 2
m2
2 OA g
cos 1
sin 1
M 1c
OA g m1
m1 65.958(кг )
1 203.45 я
m2 16.487(кг )
2 79.674
M 1s
OA g m1
cos 2
M 3c
2 OA g m2
sin 2
M 2s
2 OA g m2

18. Уменьшение внутренней виброактивности механизма

Cхема установки противовесов:

19. Уменьшение внутренней виброактивности механизма

Влияние противовесов на график движущего момента:

20. Уменьшение внутренней виброактивности механизма

Годограф главного вектора сил инерции
до и после установки противовесов :

21. Выбор двигателя

Подбор двигателя
По формуле определяем потребляемую мощность
2
N pot
1 Q(q ) 2 dq
0
2
793( Вт)
• Типоразмер двигателя: 2ПН160М
• Мощность Nдн: 7500 Вт
• Скорость nдн: 1500 об/мин
• Номинальный ток Iн: 37 А
• Номинальное напряжение uн: 220 В
• Сопротивление R: 0.183 Ом
• Индуктивность L: 0.083 Гн
• Момент инерции ротора Jp: 0.083кг м
2

22. Определение параметров двигателя

Число оборотов в минуту на холостом ходу (об/мин):
nxx
nn Un
1548
Un In R
Электромагнитная постоянная времени (c):
L
0.027
R
Крутизна статической характеристики двигателя (Н м с):
S
30 Mdn
9.572
(nxx nn)
Определение передаточного числа редуктора
U
nn
15
n

23. Выбор редуктора

Исходя из передаточного отношения U в курсовом проекте
мы выбираем цилиндрический двухступенчатый редуктор:
z1 20
z 2 79
z 3 30
z 4 114
z2
A1
3.95
z1
z4
A2
3.8
z3
U A1 A2 15.01

24. Динамическое исследование Схема машинного агрегата

Динамическая модель машинного агрегата:

25. Динамическое исследование

График крутящего момента до и после установки тормоза.
Основное требование конструирования: знакопостоянство
крутящего момента, обеспечивающее отсутствие перекладки
зазоров в зубчатых передачах редуктора.
Момент тормоза :
Qtorm 150( H / м)
Мощность тормоза :
Nt Qtorm 0 1608( Вт)
КПД тормоза :
Nt
1
79%
Nn

26. Динамическое исследование

График изменения угловой скорости кривошипа по
времени
(разбег машины) до и после установки маховика.
Момент инерции маховика (кг м 2 ) :
Jmx 1.1
Jmx
Jmxd 2 0.004
U
Радиус маховика м :
rmxd 5
10 Jmxd
0.072
Диаметр маховика м :
dmxd 2 rmxd 0.145
Ширина маховика м :
rmxd
0.014
5
Масса маховика кг :
hd
mmxd rmxd 2 hd 1.862

27. Выводы

• В данном курсовом проекте был разработан прижим лесопильной рамы. Был произведен
структурный, геометрический и кинематический анализ двух прототипов. Основными
критериями синтеза были критерии качества передачи движения и изменения средней
скорости выходного звена. Основными оценочными критериями габариты.
• Для первого и второго прототипа были проведены кинематический анализ с построением
планов скоростей и ускорений. Только для выбранного механизма был проведен
кинетостатический анализ.
• По результатам кинетостатического расчета был выбран двигатель.
• Оценивалась внешняя виброактивность исполнительного механизма. Главный вектор сил
инерции механизма был разложен в ряд Фурье на 5 гармоник. Наиболее значимую первую
гармонику было решено уравновесить с помощью установки двух противовесов. При этом
были выбраны начальные углы и массы противовесов.
• Внутренняя виброактивность уменьшалась при помощи двух противовесов, однако после
оценки результатов от противовесов отказались.
• В заключительной части проекта было выполнено динамическое исследование поведения
машины в установившемся режиме. Были выявлены колебательный характер разбега, а
также перекладка зазоров в передаточном механизме (из-за непостоянства знака
вращающего момента в передаточном механизме). Для устранения колебательного
характера разбега было решено установить маховик на вал двигателя. Для устранения
перекладки зазоров в редукторе было принято установить тормоз на вал кривошипа.

28. Спасибо за внимание

English     Русский Правила