Механизм насоса с качающейся кулисой (123327)

Посмотреть архив целиком

Содержание


Введение

1 Синтез и анализ рычажного механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Определение недостающих размеров

1.3 Определение скоростей точек механизма

1.4 Определение ускорений точек механизма

1.5 Диаграммы движения выходного звена

1.6 Определение угловых ускорений и скоростей

1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма

1.8 Аналитический метод расчёта механизма

2 Силовой расчет рычажного механизма

2.1 Определение сил инерции

2.2 Расчет диады 4-5

2.3 Расчет диады 2-3

2.4 Расчет кривошипа

2.5 Определение уравновешивающей силы

2.6 Определение мощностей

2.7 Определение кинетической энергии и приведенного момента инерции механизма

3 Геометрический расчет зубчатой передачи. Проектирование планетарного механизма

3.1 Геометрический расчет зубчатой передачи

3.2 Определение передаточного отношения планетарной ступени и подбор чисел зубьев колес

3.3 Определение частот вращения зубчатых колес

4 Синтез и анализ кулачкового механизма

4.1 Диаграммы движения толкателя

4.2 Определение минимального радиуса кулачка

4.3 Построение профиля кулачка

Список использованных источников



Введение


Механизм насоса с качающейся кулисой применяется в нефтеперерабатывающей промышленности и предназначен для откачки жидкости нефтяных скважин.

Подача жидкости регулируется автоматически за счёт кулачкового механизма.

Поршень получает возвратно-поступательное движение в цилиндре от электродвигателя через планетарный редуктор и рычажный механизм О1АО2С.

При движении поршня вверх осуществляется рабочий ход, при движении поршня вниз - холостой.

При рабочем ходе на поршень 5 действует сила полезного сопротивления.

Механизм насоса с качающейся кулисой - одностороннего действия.

Кулачок 6 получает вращение посредством зубчатой передачи z5-z6.



1. Синтез и анализ рычажного механизма


Схема механизма:

Исходные данные:

Q=3450 H

H=240 мм

m3=42 кг

K=1,6

m5=35 кг

nкр=150 об/мин

O1O2=625 мм

nдв=1500 об/мин


1.1 Структурный анализ механизма


Степень подвижности механизма определим по формуле:


W=3n-2p1-p2;


Где n- число подвижных звеньев,

P1- число одноподвижных кинематических пар,

P2- число двуподвижных кинематических пар,

W=3·5-2·7-0=1

Разложение механизма на группы Ассура:

Формула строения механизма: I(0,1)→II(2,3)→II(4,5)

Механизм II класса, 2 порядка


1.2 Определение недостающих размеров


Угол размаха кулисы


=180= 180∙(1,6–1)/(1,6+1)=41,53


Длину кривошипа определяем по формуле:


lO1A=0102 ∙sin=0,625∙sin20,76=0,22м,


Длину lO2В определим по следующей формуле:


lO2В==0,24/2∙0,354=0.338 м,


Выберем масштабный коэффициент



Строим 12 планов положений механизма, приняв за начало отсчета крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма.


1.3 Определение скоростей точек механизма


Определяем  точки А кривошипа:


A=1lO1A


где 1-угловая скорость вращения механизма, определяется по формуле:


1== рад/с,


Скорость точки А определим по формуле:


A=ω1 O1A=15,71∙0,22=3,46 м/с,


План скоростей строим в масштабе:


k==3,46/69,2=0.05 м∙с-1/мм


Скорость точки A’ находим графически, решая совместно систему:



A’= k РA’


По свойству подобия определяем скорость точки C’:




РVc’=136∙33/280=16мм

Абсолютное значение скорости точки


C’= k pC’=0.05*17=0,85м/с


Составим систему уравнений скоростей для нахождения  в точке C:


с’=c’+cc’


c’=c’c+c’c


На плане pC=19мм. Абсолютное значение  в точке C:


C= k pC=0.05*19=0,95м/с.


Для остальных 11 положений скорости определяются аналогично, их значения приведены в таблице 1.1


Таблица 1.1 - Значения скоростей

Скорости, м/с

Положение механизма

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

А

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

3,46

А’

1,65

2,95

3,4

3,4

3

2,15

0,7

1

2,9

3,15

1,7

0

C

0,95

1,2

1,23

1,24

1,18

0,96

0,38

0,7

2,23

2,48

1,18

0

C’

0,85

1,24

1,29

1,26

1,18

0,96

0,37

0,65

2,14

2,42

1,16

0


1.4 Определение ускорений точек механизма


Ускорение точки А направлено по кривошипу к центру вращения О1.


aA=12lO1A=15,712∙0.22=54,3м/с2

Выбираем масштабный коэффициент ускорений:


ka==54,3/108,6=0.25 м*с-2/мм


На плане ускорений изображаем ускорение точки А отрезком а=108 мм. Ускорение точки А’ определяем, решая совместно систему



Для этого используем


aA’Ak=2∙3 ∙VA’A=2∙VA’O2∙VA’A/A’O2=2∙Pva’∙aa’∙c/A’O2


c- коэффициент перечета определяется по формуле:


с==0.052/(0.5∙0.0025)=2



Ускорение точки С’ определим из соотношения:




Ускорение точки С найдём, решая совместно систему



где


аCC’k=2·ω3·VCC’=2· РA’·СС’·c/А’О2;


Ускорения всех точек механизма найдены. Ускорения для остальных положений механизма определяются аналогично. Значения ускорений сводим в таблицу 1.2.


Таблица 1.2- Значения ускорений.

Ускорения, м/с2

Положение механизма

1

3

5

7

9

11

0

aA

54,4

54,4

54,4

54,4

54,4

54,4

54,4

aA’Ak

14,37

7,74

12,02

7,55

24,7

23,56

0

aA’O2n

3,88

13,84

10,74

0,775

20,24

7,9

0

ac’

15,3

5

7

24

40,6

48,1

32

aCC’k

0,75

0,5

1,25

0,00

3,45

1,9

0

aC

16,45

6,25

8,75

26,5

41,8

50,35

34


1.5 Диаграмма движения входного звена


Диаграмму перемещения S-t строим используя полученную из плана механизма траекторию движения точки С. Диаграммы скоростей V-t и ускорений а-t определяются из полученных 12-ти планов скоростей и планов ускорений.

Масштабные коэффициенты диаграмм

Кs=0.0025 (м/мм)

КV=0.05 (мс-1/мм)

Ка=0,5 (мс-2/мм)


1.6 Определение угловых скоростей и ускорений


ω1==3,14·150/30=15,71 (рад/с)


ω3==3,46/280·0,0025=4,94 (рад/с)


ε1=0 (рад/с-2)


ε3==14,88/280·0,0025=21,26 (рад/с-2)


1.7 Определение ускорений центров масс звеньев механизма


Ускорения центров масс звеньев механизма определяем из планов ускорений.


aS'=Ka·РаS3=0.5*45=22,5 м/с2


Определяем относительные угловые скорости.

ω10= ω1=15,71 рад/с;

ω30= ω3=4,94 рад/с;

ω12= ω1- ω3=10,77 рад/с;

ω45= ω3=4,94 рад/с;

1.8 Аналитический метод расчёта механизма


Исходные данные:

= 625 мм;

= 15,71 рад/с;

= 220 мм;

= 41,530;

= 308 мм;

= 20,760;

Расчет ведется для первого положения кулисы:


;


В проекциях на координатные оси:


;


Разделим второе уравнение ED Equation.3


;


Берем производную от левой и правой части:





Угловая скорость кулисы:

Угловое ускорение кулисы:


Случайные файлы

Файл
71841-1.rtf
тво.doc
103302.rtf
11018-1.rtf
56206.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.