45 (Техническое задание на проектирование)

Посмотреть архив целиком

Техническое задание на проектирование.

Проектирование и исследование механизмов плунжерного питателя.

Плунжерный питатель, применяемый обычно на предприятиях легкой и пищевой промышленности для подачи насыпных грузов из бункеров, состоит из лотка 6, по днищу которого перемещается плунжер кривошипно-ползунного механизма 1,2,3,4.(рис. 1а)

При ходе вперед плунжер перемещает перед собою по лотку насыпной груз, который ссыпается через переднюю кромку лотка в приемное устройство; при ходе назад плунжер освобождает место для новой порции насыпного груза, поступающего в лоток из горловины бункера 5.

Коленчатый вал привода питателя приводится в движение электродвигателем 7 (число оборотов электродвигателя nд = 1480 об/мин) через планетарный редуктор 8 с числом сателлитов к=3 и открытую прямозубчатую передачу, состоящую из колес 9,10(модуль m=3). Требуемая неравномерность движения механизма обеспечивается установкой муфты(маховика) 11 с соответствующим моментом инерции.

Смазка подвижных соединений механизма осуществляется под давлением от масляного насоса кулачкового типа 12,13,14. Закон изменения ускорения плунжера насоса представлен на рис1в. Сила сопротивления перемещению плунжера (см. графики рис.1б).

Pc=Pc1+Pc2+Pc3,

где Pc1-сила трения насыпного груза на участке L2;

Pc2 - сила сопротивления среза насыпного груза плунжером в горловине бункера и сопротивление трения насыпного груза о днище и стенки лотка под горловиной бункера,

Pc2=Pc2max*(L1-x)*(1\L1);

Pc3- сила трения плунжера о днище лотка Fд и о материал Fм , находящейся над плунжером в горловине бункера,

Pc3=Fд+Fm=Fд+Fmax(x/L1).

Примечание.(для определенного(конкретного) груза

А). Pc1=f1(L2,L3,L4)=const ,

Б). Pc2max=f2(L1,L3,L4)=const ,

B). Fmmax=f3(L1,L3)=const.



рис1.

Исходные данные.

Наименование параметра

Обозначение

Числовые значения величин

величина

ед. измер.

Средняя скорость плунжера

Vcp

м/c

0,14

Число оборотов коленчатого вала

n1

f1

об/мин

1/c

32

0.53


Отношение длины шатуна к длине кривошипа

lab/lao

-

5,8

Положение центра тяжести шатуна 2

las2/lab

-

0,275

Силы сопротивления

Pc1

Pc2max

Fmmax

Fg

Н

Н

Н

Н

490,5

686,7

490,5

245,25

Вес плунжера

G3

Н

392,4

Вес шатуна

G2

Н

117,72

Положение центра тяжести звена 3

Lbs3

m

0,12

Момент инерции шатуна

Js2

Кг*м2

0,069

Коэффициент неравномерности вращения вала 1

δ

-

1/18

Момент инерции коленчатого вала(без маховика)

J01

Кг*м2

0,029

Маховой момент ротора электродвигателя 7

GD2p

Jp

Кгс*м*с2

Кг*м2

0,05

0,013

Момент инерции редуктора и зубчатых колес 9,10, приведенный к валу электродвигателя

GD2 ред

Jред

Кгс*м*с2

Кг*м2

0,03

0,008

Угловая координата кривошипа для силового расчета

φ1

град

120

Число зубьев колес

Z9

Z10

-

-

10

25

Ход плунжера 13 масляного насоса

h

m

0,01

Угол давления в кулачковом механизме

[υ]

град

16

Угол рабочего профиля кулачка

φраб

град

330

Отношение между величинами ускорений толкателя

ν=а12

-

2










  1. Проектирование кривошипо-ползунного механизма .


1.1 Определение размеров механизма.


Проектирование кривошипо-ползунного механизма ведется по средней скорости поршня (ползуна). При этом известными являются следующие параметры: средняя скорость поршня Vср=0,14 м/с, частота вращения вала кривошипа n1=0,53 c-1, отношение длин шатуна и кривошипа =lAB/lOA=5,8.

Время одного оборота вала t=1/n1 равно 1,887 с, а расстояние, которое проходит поршень за один оборот, S равно 4.lOA. Но Vср=S/t. Нетрудно заметить, что lOA=Vср/(4.n1)  lОА=0.066 м  lАВ=0.383 м.

Из условия получим положение центра масс S2 : las2=lAB*0,275=0,105м



На листе 1 вычерчиваем кинематическую схему в масштабе μl=500мм/м

Тогда значения длин звеньев : lОА=33 мм lАВ=191,5мм las2=52,7мм

Таблица 1

Параметр

Значение

Размерность

lОА

0,066

м

lАВ

0,383

м

las2

0,105

м


1.2 Силы, действующие на звенья механизма.


На звенья механизма действуют следующие силы и моменты:

  1. движущие силы FД или моменты МД, развиваемые двигателем. Сила считается движущей, если её работа за один период цикла положительна (даже в том случае, когда она знакопеременна);

  2. силы FC или моменты МС полезного сопротивления – силы (моменты), возникновение которых предопределяется технологическим процессом рабочей машины. Работа этих сил (моментов) за один период цикла отрицательна;

  3. силы тяжести Gi отдельных звеньев механизма.


1.3 Построение графика силы Pс.


Рассмотрим построение графика силы PC по ходу поршня SB.

По условию результирующая сила сопротивления складывается из трёх составляющих:

РС1 – сила трения насыпного груза на участке L2

РС2 – сила сопротивления среза насыпного груза плунжером в горловине бункера и сопротивление трения насыпного груза о днище и стенки лотка под горловиной бункера,

РС3 – сила трения плунжера о днище лотка FД и о материал FМ, находящийся над плунжером в горловине бункера,

Выведем уравнения и :

общий вид уравнения будет иметь вид: yi=Ki·x+Bi

(с учётом масштаба μР= 0,03mm/H)


1). График функции проходит через 2 точки:

(0; 20.6) и (0,132; 0)

K2·0+B2= 20.6 B2= 20.6

K2·0,132+B2=0 K2=160


Тогда : Y2=160·X20.6


2). График функции проходит через 2 точки:

(0; 7.35) и (0,132; 22.7)


K2·0+B2= 7.35 B2= 7.35

K2·0,132+B2= 22.7 K2= 110


Тогда : Y3= 110·X7.35


3). Графиком функции будет прямая Y1=-14.72


4). Тогда РΣ=50X-42,67.


масштаб хода поршня S равен масштабу линейных размеров и равен 500мм/м.

При ходе плунжера вперед т.е. на позициях 1-7 , на него действуют все силовые факторы. При обратном ходе – только Рс3 :










Таблица 2

Позиции плунжера

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

SB

0

0,0064

0,028

0,059

0,094

0,121

0,132

0,121

0,094

0,059

0,028

0,0064

ZP, мм

-42,67

-42,35

-41,27

-39,72

-37,97

-36,62

-36,07

-20,66

-17,69

-13,84

-10,43

-8,05


По данным таблицы построим графики сил сопротивления в масштабе μР= 0,03mm/H.


1.4 Построение планов возможных скоростей.


Строим планы скоростей для положений поршня, обзначенных на чертеже цифрами от 1 до 7. Т.к. мы не знаем точное значение скоростей , то примем ZVa=60 мм. Т.к. нам в дальнейшем понадобится отношение скоростей VB к VA, то мы имеем право это делать.


Таблица 3


1

2

3

4

5

6

7

ZVb,мм

0

26

48

60

57

35

0

ZVS2,мм

37

47

53

60

56

49

37

ZVab,мм

60

52

30

0

30

52

60

По полученным данным построим диаграмму аналогов скоростей и передаточных отношений. Передаточное отношение звена 2 вычислим по формуле : U2-1=ω2/ω1 ; ω2=VAB/AB; ω1=VAO/AO отсюда получим:


Случайные файлы

Файл
90593.rtf
58581.rtf
85799.rtf
23738.rtf
116168.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.