курсовой проект №20 (Записка20)

Посмотреть архив целиком

РЕФЕРАТ


Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту Проектирование и исследование механизмов буровой установки” содержит 20 страниц машинописного текста, 10 рисунков, 5 таблиц, дискету с программой ZUB.

В расчетно-пояснительной записке проведены проектирование основного механизма двигателя и определение его закона движения; силовой расчет основного механизма двигателя с учетом динамических нагрузок; проектирование кулачкового механизма привода выхлопного клапана; проектирование зубчатой передачи 1-й ступени коробки скоростей и планетарного механизма лебедки.

ОГЛАВЛЕНИЕ стр.



Техническое задание 3


1. Определение закона движения механизма 6

1.1. Проектирование кривошипно-ползунного механизма 6

1.2. Определение передаточных функций 7

1.3. Определение приведенного момента движущих сил 8

1.4. Определение приведенных моментов инерции II-й группы звеньев механизма 9

1.5. Определение работы движущей силы, сил сопротивления и

суммарной работы ………………………………………………………. 11

1.6. Определение необходимого момента инерции маховых масс

первой группы 11

1.7. Определение момента инерции дополнительной маховой массы .12

1.8. Построение приближенной диаграммы угловой скорости ………. 12


2. Силовой расчет механизма 12

2.1. Цели и задачи силового расчета 12

2.2. Построение планов скоростей и ускорений 13

2.3. Определение сил, действующих на механизм 13


3. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи и планетарного редуктора 14

3.1. Исходные данные для проектирования 14

3.2. Геометрический расчет зацепления 14

3.3. Проектирование планетарного редуктора 16


4. Проектирование кулачкового механизма 17

4.1. Кинематические характеристики 17

4.2. Определение основных размеров кулачкового механизма 18

4.3. Построение профиля кулачка 18




Литература 20

Техническое задание

Проектирование и исследование механизмов буровой установки.



Буровая установка состоит из двигателя дизеля Д и бурового станка БС, связанных между собой клиноремённой передачей (рис. 1). При бурении движение колонны труб с буровым инструментом на конце осуществляется при помощи вращателя В, связанного с приводным шки­вом станка системой зубчатых механизмов (рис. 2). Подъём бурового ин­струмента и труб из скважины и опускание их в скважину осуществля­ется при помощи лебёдки Л (рис. 1). Двигатель дизеля представляет со­бой одноцилиндровую, вертикальную, двухтактную машину, основным механизмом которой является кривошипно-ползунный (рис. 3). Продол­жительность цикла работы двухтактного двигателя соответствует одному обороту его коленчатого вала. Изменение давления газа на поршень в процессе движения поршня представлено индикаторной диаграммой (рис. 4), данные, для построения которой приведены в табл. 2.

Момент сопротивления при бурении и момент собственных потерь двигателя не зависит от угла поворота вала.

Очистка рабочего цилиндра двигателя от продуктов сгорания производится через выхлопные клапаны, которые принудительно откры­ваются по заданному закону (рис. 5а) посредством кулачкового меха­низма с качающимся толкателем (рис. 3). Кулачковый вал, кинематиче­ски связанный с коленчатым валом посредством зубчатой передачи (не показана на рис. 3), должен в двухтактном двигателе вращаться с той же угловой скоростью, что и коленчатый вал. Выхлопные клапаны начи­нают открываться, когда коленчатый вал не дошел до нижней мёртвой точки на угол , и окончательно закрываются, когда коленчатый вал по­вернулся после нижней мёртвой точки на угол  (рис. 5б). Таким обра­зом, работа клапанов строго увязана по фазам с вращением коленчатого вала, а, следовательно, и с движением поршня.

Движение от приводного шкива станка (рис. 2) через коническую зубчатую передачу передаётся на первичный вал a коробки скоростей, откуда через зубчатые колёса 3-4 и 5-6 - на вторичный вал б, вдоль ко­торого по шлицам может перемещаться кулачковая муфта в. На вторич­ном валу свободно сидят два колеса 11 и 15. При бурении кулачковая муфта передвигается в крайнее левое положение, вследствие чего её ку­лачки введены в зацепление с кулачками зубчатого колеса 11, которое получает, таким образом, вращение. Далее движение через зацепление 11-12 и конические колёса 13-14 будет передано вертикальному шпин­делю вращателя бурового станка. В то же время колесо 15 не будет вра­щаться, так как его кулачки не будут находиться в зацеплении с кулач­ками муфты. Следовательно, при бурении планетарный механизм ле­бёдки и её барабана остаются неподвижными.

Если бурение производится в твёрдой породе, то скорость враще­ния шпинделя надо уменьшить. Для этого перемещением блока зубча­тых колёс 1-3 колеса 3-4 выводится из зацепления, а колёса 1-2 вводятся в зацепление. Для ускорения вращения шпинделя (при бурении в мяг­кой породе) блок зубчатых колёс 1-3 передвигается в крайнее левое по­ложение, в результате чего кулачки колеса 3 вводятся в зацепление с кулачками колеса 6; таким образом, первичный и вторичный валы ко­робки скоростей соединяются непосредственно.


При подъёме и опускании бурового инструмента и буровых труб кулачковая муфта в передвинута в крайнее правое положение, и колесо 15 получает вращение. В то же время колесо 11, а, следовательно, и шпиндель вращателя отсоединены от вторичного вала и неподвижны. Движение от колеса 15 через зацепление 15-16 передаётся колесу 7 пла­нетарного механизма лебёдки.


При подъёме тормоз барабана ТБ отпущен, а тормоз водила ТВ затянут, поэтому водило 10 остановлено и ось колеса 8 неподвижна. При этом механизм лебёдки работает как обычная рядовая передача. При спуске тормоз водила ТВ опускается, водило начинает вращаться, так что механизм лебёдки превращается в планетарный и работает как диффе­ренциал. Скорость вращения барабана при спуске регулируется тормозом ТБ. Исходные данные приведены в таблице № 1.

Таблица № 1

Наименование параметра

Обозначение

Размерность

Числовые значения

1.

Средняя скорость поршня

v ср

м/c

4,4

2.

Отношение длины шатуна к длине кривошипа

-

4,4

3.

Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна

-


0,32

4.

Диаметр цилиндра

D

м

0,18

5.

Число оборотов коленчатого вала

n1


об/c


9,167

6.

Максимальное давление в цилиндре двигателя

Pmax

МПа

4,32

7.

Вес шатуна

G2

Н

158,922

8.

Вес поршня

G3

Н

238,383

9.

Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр масс

J2S

кгм2

0,7946

10.

Момент инерции коленчатого вала (без маховика)

J10

кгм2

1,7854

11.

Коэффициент неравномерности вращения коленчатого вала

-

1/120

12.

Угловая координата кривошипа для силового расчета

( BOA на рис.1-3)

1

град

30

13.

Ход центра ролика толкателя (точки Т) кулачкового механизма (по дуге)

H

м

0,016

14.

Длина коромысла толкателя

lCT

м

0,064

15.

Радиус ролика толкателя

Rр

м

0,013

16.

Угловая координата начала открытия выхлопного клапана (рис. 1-5б) - начала подъема толкателя

’

град

75

17.

Угловая координата конца закрытия выхлопного клапана (рис. 1-5б) - конца спуска толкателя

’’

град

45

18.

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме

доп

град

40

19.

Межосевое расстояние в коробке передач (рис. 1-2)

A

мм

156

20.

Передаточное отношение первой ступени (рис. 1-2)

i12

-

1,7

21.

Модуль зубчатых колес 1 и 2

M

мм

8

22.

Передаточное отношение планетарного механизма от колеса 7 к водилу 10 в случаe, когда барабан лебедки неподвижен

i7-10

-

3,5

23.

Модуль зубчатых колес планетарного механизма

m’

мм

8

24.

Число сателлитов в планетарном механизме

K

-

3

25.

Число оборотов барабана лебедки в минуту при подъеме (на 1-й ступени коробки скоростей)

n9

об/мин

23

26.

Параметры исходного контура реечного инструмента

0

и

с


град

-

-

20

1

0,25






1. Определение закона движения механизма.


Случайные файлы

Файл
122447.doc
15113.rtf
144087.rtf
149276.doc
131655.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.