Задание № 84 Б


ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ КРИВОШИПО-ПОЛЗУННОГО ПРЕССА


Вертикальный кривошипно-ползунный пресс (рис. 84а) предназначен для холодной штамповки (вырубки, гибки, вытяжки и др.).

Движение от электродвигателя 1 через зубчатую пару колес 2,3 и планетарный редуктор 3-4-5-6 и водило 7 передается по кривошипу 8 и далее через шатун 9 ползуну 10, производящему штамповку деталей в матрице 11.

Характер изменения сил вытяжки Ра max представлен на рис. 84б. Изменение движущего момента Мд на валу кривошипа 8 в зависимости от угла поворота кривошипа показан на рис. 84в.

Справа (рис. 84а) на оси кривошипа находится маховик 12, маховой момент которого помогает выполнению работ по прессованию, а с левой стороны расположен масляный насос 13 кулачкового типа (рис.84г). Закон изменения ускорения толкателя 15 в пределах угла рабочего хода δр кулачка 14 представлен в виде косинусоиды из рис. 84д.


Примечания: 1. Модули зубчатых колес 2и 3 принять равными 5 мм.

2. Число сателлитов планетарного редуктора К=3.

3. Диаграмма угловой скорости ω=f(φ) строится в пределах первого оборота кривошипа 8, считая ω1 нач =0.

Исходные данные

Таблица 84-1

№ по пор.

Наименование параметра

Обозн.

Размерн.

Числовое значение

В СИ

1

Средняя скорость ползуна

Vcp

м/сек

0,52

0,52

2

Отношение длины шатуна к длине кривошипа

lAB/lOA

-

3,5

3,5

3

Отношение расстояния центра тяжести шатуна от точки А к длине шатуна

lAS2/lAB

-

0,45

0,45

4

Скорость вращения электродвигателя без нагрузки

n

об/мин

1440

24 с-1

5

Сила тяжести шатуна

G2

кгс

45

450 Н

6

Сила тяжести ползуна

G3

кгс

65

650 Н

7

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести

I2S

кгс∙м∙сек2

0,9

9кг∙м2

8

Усилие вытяжки

Pa max

кгс

350

3500Н

9

Движущий момент на валу кривошипа

Mдпр п.а.

кгс∙м

25

250Н∙м

10

Сумма моментов инерции вращающихся звеньев ротора, зубчатых колес, насоса, маховика, приведенных к валу кривошипа

Iпрвр

кгс∙м∙сек2

2

20кг∙м2

11

Угловая координата кривошипа для силового расчета (от вертикали)

φ1

град

60

60

12

Число зубьев колес 2 и 5

z2/z3

-

11/18

11/18

13

Угол рабочего профиля кулачка

δp

град

180

180

14

Ход толкателя кулачка

h

м

0,075

0,075

15

Максимальный допустимый угол давления

αдоп

град

30

30

16

Скорость вращения крвошипа 8

n8

об/мин

50

0,83 с-1







2. Проектирование основного рычажного механизма и определение закона движения его начального звена


2.1 Проектирование кинематической схемы рычажного механизма.

Исходные данные:

1) средняя скорость ползуна Vcp=0,52м/с;

2) частота вращения кривошипа n1=0,83 c-1;

3) относительная длина шатуна λ2= lAB/lOA=3,5;

4) относительное положение центра масс λS2= lAS1/lAB=0,45.


Для получения однозначного решения принимают условие, что смещение направляющей ползуна равна нулю. Время одного оборота


Т = 1/ n1 с.


Ход ползуна Нс=2l1.

Средняя скорость ползуна и его перемещение связаны соотношением


Vcp=2Hc/T,


Следовательно, искомые размеры:

длина кривошипа

l1=Vcp/4n1=0,52/4*0,83= 0,156м; (1,1)

длина шатуна

l2= l1 λ2=0,156*3,5=0,546м; (1,2)


расстояние от точки А шатуна до центра масс lAS1=l2 λS2=0,045*0,45=0,02м.

Максимальный угол давления (при φ=90о и 270 о) υmax=arcsin(1/ λ2)=0,2897.


2.2 Выбор динамической модели механизма и вывод формул приведения

В качестве начального звена выбираем кривошип.

Выпишем из исходных данных значения всех заданных активных сил:

1

Сила тяжести шатуна

G2

450 Н

2

Сила тяжести ползуна

G3

650 Н

3

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести

I2S

9кг∙м2

4

Движущий момент на валу кривошипа

Mдпр п.а.

250Н∙м

5

Сумма моментов инерции вращающихся звеньев ротора, зубчатых колес, насоса, маховика, приведенных к валу кривошипа

Iпрвр

20кг∙м2


2.3Определение требуемых кинематических передаточных функций скоростей графическим и аналитическим методами






0

30

60

90

120

150

180

210

240

270

300

330

360

Vqc

0

-0.058

-0.115

-0.156

-0.154

-0.098

0

0.098

0.154

0.156

0.115

0.058

0

Vs2

0.07

0.101

0.132

0.156

0.15

0.114

0.07

0.114

0.15

0.156

0.132

0.101

0.07

U21

0.286

0.25

0.147

0

-0.147

-0.25

-0.286

-0.25

-0.147

0

0.147

0.25

0.286

J3пр

0.000

0.219

0.860

1.582

1.542

0.624

0.000

0.624

1.542

1.582

0.860

0.219

0.000

J2ппр

0.221

0.459

0.784

1.095

1.013

0.585

0.221

0.585

1.013

1.095

0.784

0.459

0.221

Jпр

0.736

0.563

0.194

0.000

0.194

0.563

0.736

0.563

0.194

0.000

0.194

0.563

0.736

J2пр

0.957

1.022

0.979

1.095

1.207

1.147

0.957

1.147

1.207

1.095

0.979

1.022

0.957

JIIпр

0.957

1.240

1.838

2.677

2.749

1.772

0.957

1.772

2.749

2.677

1.838

1.240

0.957

Tкин

0,315

0,530

1,164

2,468

2,602

1,081

0,315

1,081

2,602

2,468

1,164

0,530

0,315

Строим графики в масштабе μJ=500мм/кг*м2



3. Выбор электродвигателя.

3.1 Средняя мощность машины.

, где - работа сил сопротивления за цикл, определяем интегрируя график момента силы сопротивления. Получаем отрезок А=157,27мм, при масштабе получаем =157,27мм/0,286мм/Дж=549,9Дж.

Следовательно,

Частота вращения двигателя n=1440об/мин, откуда


3.2 Расчет КПД

Частота вращения двигателя n=24 с-1

Пред выбором марки двигателя по каталогу необходимо учесть потери на трение через КПД.

3.3 Определение мощности ЭД.

3.4 Выбор электродвигателя

Данным характеристикам наиболее полно удовлетворяет двигатель 4А71А4У3, его номинальная мощность Рдв=0,55кВт, синхронная частота вращения , номинальная частота вращения , ; маховой момент ротора

3.4 Перечисленные параметры двигателя позволяют рассчитать угловую скорость при номинальной мощности по формуле

Номинальный движущий момент

Пусковой момент



Случайные файлы

Файл
147116.rtf
72995-1.rtf
53906.doc
7429-1.rtf
58899.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.