35 Б не идеально сделанный конечно но там и маткад есть и зыписка и все четыре листа. и я его сдал и защитил (РПЗ)

Посмотреть архив целиком


1.Техническое задание.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ПОРШНЕВОГО НАСОСА.

1.1. Назначение, функциональная схема, принцип работы

Вертикальный одноцилиндровый поршневой насос (рис.35-1) предназначен для повышения давления жидкости в гидросистеме и подачи её в напорный трубопровод. Насос приводится в движение асинхронным электродвигателем 1, механическая характеристика которого изображена на рис.(35-1б). Вращательное движение от электродвигателя через зубчатую передачу 2-3 с неподвижными осями колес и однорядный планетарный редуктор 4-5-б-в передается на вал 7 шестизвенного кривошипно-ползунного механизма 7-8-9-10-11. Всасывание жидкости в цилиндр 12 при ходе поршня 11 вверх осуществляется через впускной клапан 13 при давлении жидкости, близком к атмосферному (в расчёте принять Pmin = 0). Нагнетание жидкости в напорный трубопровод 14 под давлением Рmax осуществляется через выпускной клапан 15. Изменение давления в цилиндре по пути поршня характеризуется индикаторной диаграммой, изображенной на рис.35-1в. Применение кривошипно-коромыcлового механизма дает возможность обеспечить движение поршня (в период всасывания жидкости) с большей средней скоростью, чем при ходе поршня вниз (в период нагнетания), что увеличивает производительность насоса. Для обеспечения необходимой равномерности движения на кривошипном веду 7 закреплен маховик 16. В данной установке отсутствует кулачковый механизм. Проектирование кулачкового механизма провести по заданию №34.

Рисунок 35-1.

Исходные данные:

Таблица 1.1

п/п

Наименование параметра

Обозна-

чение

Размер-

ность

Численные значения

1

Номинальное число оборотов электродвигателя

nном

об/мин

960

2

Синхронное число оборотов эл.двигателя

nс

об/мин

1000

3

Момент на валу двигателя при номинальном числе оборотов

(Mд)ном

Н·м

0,88

4

Число оборотов вала (7)

n7

об/мин

105

5

Диаметр цилиндра

d

м

0,115

6

Ход поршня

H

м

0,130

7

Максимальное давление жидкости в цилиндре

Pmax

кГ/см2

3.5

8

Коэффициент неравномерности вращения кривошипного вала (7)

δ

-

1/12

9

Размеры звеньев

lBC

м

0,180

lCD

м

0,170

lDF

м

0,100

a

-

0,100

10

Коэффициент изменения средней скорости поршня

Kv

-

1,2

11

Маховой момент ротора электродвигателя

GD2

кГм2

0,40

12

Приведенный к валу 7 момент инерции всего зубчатого редуктора

Jpпр

кГмсек2

0,15

13

Момент инерции кривошипного вала 7 (без маховика)

J`70

кГмсек2

0,003

14

Вес звена 11 (поршень с ползуном)

G11

кГ

4

15

Ориентировочный вес единицы длины звеньев 8, 9, 10

q

кг/см

0,06

16

Угловая координата звена 7 для силового расчёта (рис.35-1а)

ϕ 2

град

220

17

Числа зубьев колес 2, 3

Z2

-

14

Z3

-

19

18

Модуль зубчатой передачи 2, 3

m

мм

2,5

19

Число сателлитов в планетарном редукторе

K

-

3

Примечания. Центры тяжести S8 и S10 принять посредине звена.

Моменты инерции J8S, J9S, J10S подсчитать по формуле JS=, где m - масса звева и l - длина звена,

Число оборотов электродвигателя (nд) при установившемся режиме определяется по механи- ческой характеристике (рис.35-1б).

Исходные данные для проектирование кулачкового механизма(задание №34):



Таблица 1.1

п/п

Наименование параметра

Обазна-

чение

Размер-ность

Численные значения

20

Угол рабочего профиля кулачка


град

160

21

Ход плунжера насоса (толкателя кулачкового механизма)


м

0,04

22

Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме


град

25

23

Отношение величин ускорений толкателя


-

2







Принимаем закон движения с мягкими ударами:

aq1/aq2=2; ϕ yp= ϕ ym;

aq1* ϕ yp = aq2* ϕ ym;









2. Определение закона движения шестизвенного кривошипно-ползунного механизма поршневого насоса.

2.1. Определение размеров звеньев основного механизма и синтез механизма.

Исходные данные для определения размеров звеньев основного механизма приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Ход поршня

H

м

0.13

Размеры звеньев

lBC

м

0.180

lCD

м

0.170

LDF

м

0.100

а

м

0.100

Коэффициент изменения средней скорости поршня

Kv

-

1.2

Допустимый угол давления(принято)

град

45



Требуется определить длины звеньев lOA и lAB, межосевое расстояние b, а также положение ползуна 11 относительно шарнира C. Определяется положение точки D, принимая симметричный поворот кривошипа относительно горизонтальной оси, проходящей через точку C.

Находим угловой ход кривошипа(угол качания коромысла) по формуле:

(1)

Далее находится половина угла качания коромысла(размаха):

(2)

Определяем положение неподвижного шарнира C, а также крайние положения шарнира B (точки B1 и B2).

Угол перекрытия определяется по соотношению:

(3)



Для дальнейшего построения используют теорему, согласно которой угол, вписанный в дугу окружности равен половине центрального угла, опирающегося на ту же дугу[1].

Строят равнобедренный треугольник B1 O1B2, в котором угол B1 O1B2 = 2. Окружность радиусом

r = lO1B2 - геометрическое место точек искомого центра вращения кривошипа, поскольку B1OB2 равен половине центрального угла, а следовательно равен

Радиус r определяется по формуле

(3)

Следовательно точка O находится на пересечении окружности и вертикальной прямой, находящейся на расстоянии a от точки C.

Вводятся координаты точки О, относительно осей, проходящих через точку С.Относительно этих же осей определяются координаты крайних положений точки В. Далее находится расстояния между точкой О и крайними положениями точки В. Верхнее крайнее положение точки В соответствующее В1 будет тогда, когда точка А находится на прямой ОВ1 между этими точками. Нижнее крайнее положение точки B соответствующее B2 будет тогда, когда точка находится на прямой ОВ2 так, что точка О находится между точками В2 и А.

Отсюда находится длина АВ. Теперь можно посчитать длину ОА.

Теперь определяются углы кривошипа и коромысла в крайних положениях.

Далее определяется зависимость углов от угла поворота кривошипа ϕ.Находят координаты точки А как зависимость от угла ϕ. Проводится вектор из точки А в точку С; длина этого вектора зависит от угла поворота кривошипа.

Проверка угла давления четырёхшарнирного механизма. Во избежание чрезмерного возрастания давления в кинематической паре B реакции коромысла 9 со стороны шатуна 8 необходимо, чтобы максимальное значение угла давления в этой кинематической паре не превышало допустимого значения, . Угол давления имеет максимальное значение в положении A кривошипа, находящейся на линии OC .

Выполняется проверка.

С помощью теорем косинуса и синуса определяются углы поворота всех звеньев механизма, в зависимости от угла поворота кривошипа ϕ.

Далее находят координаты всех точек как функции от ϕ.

Полученные результаты:

























Зависимости углов 8,9,10 выражаются через вспомогательные углы (см. Приложение).

2.2 Определение аналогов скоростей и ускорений.

Для определения аналогов скоростей необходимо продифференцировать полученные зависимости по углу поворота кривошипа ϕ.

Получатся изменения составляющих скоростей по координатам Х и У а так же угловые скорости.

Строится таблица для 12 положений механизма(см. Приложение №1,Таблица 2.4).

Для определения аналогов ускорений необходимо дважды продифференцировать полученные зависимости координаты точки по углу поворота кривошипа ϕ.

Получаются изменения составляющих ускорений по координатам Х и У а так же угловые ускорения.

Строится таблица для 12 положений механизма(см. Приложение №1,Таблица 2.5)

3.1 Приведение масс.

Находят вес всех звеньев про формуле

(4)

По известной силе веса определяется массу звеньев по формуле:

(5)



Далее определяются моменты инерции звеньев по формуле:

(6)





Определяются приведённые моменты инерции по формулам:

-при поступательном движении;

-при вращательном движении;

-при плоскопараллельном движении;

Далее находится суммарный приведённый момент 2ой группы звеньев:

Дифференцируют приведённые моменты инерции:

Находятся производную от суммарного момента инерции:

3.2 Приведение сил.

Далее находится относительное перемещение поршня в зависимости от угла в зависимости от угла поворота кривошипа .

Находится максимальная сила сопротивления:

Далее находится приведённый момент от силы F:

Приведённые моменты от силы веса:

Находится суммарный приведённый момент сил сопротивления:

Поскольку только сила сопротивления зависят от положения механизма, суммарная работа находится по формуле:

Работа сил сопротивления:



Находится приведённый момент движущих сил:

Суммарный приведённый момент находится как сумма момента от сил сопротивления и момента движущей силы:



4.1 Вычисление кинетической энергии.

Суммарный момент находится метод интерполяции.

Вычисляется работа суммарного момента:



Кинетическая энергия 2ой группы звеньев определяется по формуле:



Но так как закон изменения угла поворота не известен, то для определения кинетической энергии используют приближённое равенство , впервые предложенное Н.И. Мерцаловым. Так как коэффициент неравномерности мал, получается:

Кинетическая энергия первой группы звеньев определяется как:

Так же кинетическая энергия может находится по формуле:

,где кинетическая энергия в начальном положении.

Следовательно изменение кинетической энергии первой группы звеньев будет равно:

Получается зависимость изменения кинетической энергии первой группы звеньев от угла Далее, с помощью графика, находится наибольшее изменение кинетической энергии первой группы звеньев

Находится приведённый момент инерции первой группы звеньев по формуле:

Строится график угловой скорости звена приведения(звена 7), где угловая скорость звена рассчитывается по формуле:

, где отличие реальной угловой скорости звена 7 от .

Находится угловое ускорение звена приведения:



5.1 Определение момента инерции дополнительной маховой массы.

Определение маховой массы произведено в MathCAD сюда запишем получившиеся значения.

Jдоп=19.3 кг м2

Маховик в виде сплошного диска:

D = 0.662 м

b = 0.132 м

m = 352.8 кг

Маховик в виде обода:

Dнар = 0.734 м

Dвн = 0.587 м

b = 0.147 м

m = 174.3 кг






















































































16



Случайные файлы

Файл
185179.rtf
30576.rtf
26177.doc
23957-1.rtf
89130.doc