73-й вариант (записка1234)

Посмотреть архив целиком

Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана



Факультет «Робототехники и комплексной автоматизации»

Кафедра «Теории механизмов и машин»







РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовому проекту на тему:

«Проектирование и исследование механизмов управления летательного аппарата с уголковыми соплами»









Студентка: ____________ (Павлова А.А.) Группа Э9-51

Руководитель проекта: ______________ (Костиков Ю.В.)




















Москва, 2009 г.

Краткое описание механизмов рулевой машины.


Корректировка траектории полета летательного аппарата производится за счет изменения направления потока газов, выходящих их уголковых сопел. Схема расположения уголковых сопел и их привод представлены на рис. 73а. Поворот подвижной части 3 уголкового сопла относительно неподвижной его части осуществляется с помощью механизмов управления. Направление поворота и величина угла поворота каждого из уголковых сопел могут быть различными, благодаря чему траектория полета может значительно меняться.

При необходимости изменения траектории полета соответствующий сигнал подается от автомата управления 9 на источник питания 8 (специальные батареи с устройством переключения полярности) электродвигателя 7. В зависимости от включения источника питания вал электродвигателя начинает вращаться в ту или иную сторону.

Движение от электродвигателя 7 через планетарный редуктор 6 (схема редуктора изображена на рис. 73 в) и зубчатые колеса 5, 4 передается валу 0, на котором закреплено звено 1 стержневого механизма ОАВС. Звено 1, поворачиваясь на некоторый угол вокруг оси 0, передает движение через шатун 2 коромыслу 3, которое жестко связано с подвижной частью уголкового сопла. Начальное положение I уголкового сопла характеризуется отклонением звена 3 от нейтрального (вертикального) положения на угол 20˚ (рис. 73 б).

При повороте уголкового сопла из начального положения I в конечное положение II (рис. 73б) на угол на звено 3 действует момент и момент от сил трения , зависимость которых от угла поворота представлена диаграммой ( ,) (рис. 73г). Данные для построения диаграммы приведены в таблице.

В начальном положении механизма приведенный к звену 1 момент электродвигателя в 1.7 раз больше приведенного момента сопротивления. Можно принять, что при повороте механизма величина приведенного момента убывает по линейному закону. Электродвигатель должен обеспечить безударный останов уголкового сопла в конечном положении. Выключение электродвигателя производится в тот момент, когда уголковое сопло (звено 3) повернется на угол:

При проектировании и исследовании механизмов управления считать известными параметры, приведенные в таблице 1.

В механизмах управления летательного аппарата отсутствует кулачковый механизм, проектирование которого проводится по дополнительному заданию.

Примечания: 1. Проектирование основного четырехшарнирного механизма ОАВС производится по двум крайним (мертвым) положениям механизма по заданному максимальному углу качания коромысла ВС ().

2. При определении закона движения механизма угол разделить на 8 равных интервалов.






г)








Рис.73

Исходные данные.

Таблица 1


Наименование параметра

Обозна-

чение

Размер-ность СИ

Числовые значе-

ния, СИ

Максимально возможный угол поворота звена 3 (рис. 73а) (для проектирования механизма)



рад


0,785

Рабочий угол поворота звена 3 (рис. 73б) (из положения I в положение II)

рад

0,698

Длина коромысла 3

м

0,075

Расстояние между точками О и С механизма

м

0,13

Вертикальная проекция расстояния между точками О и С

а

м

0,09

Отношение расстояния от точки А до центра масс S2 шатуна 2 к длине шатуна (рис. 73б)


-


0,4

Веса звеньев: балансира 1 и колеса 4

шатуна 2

коромысла 3 и

уголкового сопла

G1

G2


G3

Н

Н


Н

13,73

5,886


12,753

Моменты инерции звеньев относительно осей, проходящих через их центры масс: звена 1

звена 2

звена 3



J1S

J2S

J3S



кгм2

кгм2

кгм2



0,0017

0,0024

0,0196

Момент инерции колеса 5 и приведенные к валу 5 моменты инерции планетарного редуктора и ротора двигателя


J5


кгм2


0,005

Максимальная величина момента сопротивления, приложенного к звену 3


Мс3 max


Нм


10,0

Угловая координата балансира 3 для силового расчета (рис.73б)



рад


0,611

Ход толкателя кулачкового механизма

h

м

0,009

Радиус ролика толкателя

Rp

м

0.01

Угловая координата начала открытия выхлопного клапана

φ΄

град

95

Угловая координата конца закрытия выхлопного клапана

φ˝

град

59

Максимально допустимый угол давления кулачка

град

24

Числа зубьев колес 4 и 5

z4

z5

-

-

20

10

Модуль зубчатых колес 4 и 5

m

м

0,003

Передаточное отношение планетарного редуктора

-

-18

Число сателлитов в планетарном редукторе

K

-

3

Параметры исходного производящего контура

рад

-


-

0,35

1,0


0,25


1. Проектирование основного механизма рулевой машины и определение закона движения его начального звена

Расчет производится с целью определения основных размеров кривошипно-коромыслового механизма. Используется метод моделирования системы одномассовой моделью. В качестве звена приведения принимается кривошип 1.


1.1 Проектирование кинематической схемы и определение длин звеньев

механизма

Исходные данные:

Таблица 1.1

Наименование параметра

Обозна-

чение

Размер-

ность

Числовые

значения

Максимально возможный угол поворота звена 3 (рис. 73а) (для проектирования механизма)



град


40

Длина коромысла 3

м

0,075

Расстояние между точками О и С механизма

м

0,13

Вертикальная проекция расстояния между точками О и С

а

м

0,09


Схема для определения размеров механизма приведена на рис 2.

;

;

;

;


Имеем координаты коромысла 3 в крайних положениях: и . Соединяя прямыми точки B1 и В2 с точкой О имеем:


;

;

; ;

Откуда:



Решая эти уравнения, находим:

(м);

(м).

рис.2






1.2 Расчет кинематических передаточных функций скоростей

Кинематические передаточные функции (аналоги скоростей) высчитываются по формулам:

;