Кинематические диаграммы

Обобщённое перемещение, скорость и ускорение (рис. 7):

Рисунок 7 - Обобщённое перемещение, скорость и ускорение

Ускорение и скорость ползуна 3 (рис.7):

Рисунок 8 - Ускорение и скорость ползуна 3

Параметры движения ползуна, 2-e звено CГ1

координаты точки в ЛСК: X=0.01 Y= 0

S - ход ползуна от начала цикла

i t Fi1 S V W

0 0.0000 0.000 0.00000 0.000 0.00

1 0.0167 1.122 -0.00014 0.000 -0.01

2 0.0333 4.480 -0.00229 -0.001 -0.09

3 0.0500 10.057 -0.01150 -0.008 -0.45

4 0.0667 17.822 -0.03577 -0.031 -1.39

5 0.0833 27.734 -0.08489 -0.090 -3.24

6 0.1000 39.738 -0.16797 -0.204 -6.14

7 0.1167 53.771 -0.28944 -0.383 -9.78

8 0.1333 69.759 -0.44388 -0.596 -13.05

9 0.1500 87.620 -0.61296 -0.766 -14.27

10 0.1667 107.261 -0.76972 -0.807 -12.44

11 0.1833 128.585 -0.89138 -0.691 -8.28

12 0.2000 151.487 -0.96826 -0.448 -2.99

13 0.2167 175.857 -0.99935 -0.078 3.63

14 0.2333 201.583 -0.98200 0.513 13.73

15 0.2500 228.548 -0.90387 1.543 31.14

16 0.2667 256.635 -0.74188 3.225 54.26

17 0.2833 285.726 -0.48791 5.001 55.54

18 0.3000 315.707 -0.20505 5.056 2.43

19 0.3167 346.463 -0.02076 2.105 -86.75

20 0.3333 377.885 -0.03602 -3.136 -154.50

21 0.3500 409.869 -0.25369 -8.042 -129.66

22 0.3667 442.316 -0.56455 -9.345 1.30

23 0.3833 475.135 -0.82069 -6.730 101.82

24 0.4000 508.243 -0.96039 -3.180 119.22

25 0.4167 541.566 -0.99991 0.162 142.16

26 0.4333 575.040 -0.95147 4.272 227.97

27 0.4500 608.613 -0.79732 10.445 353.71

28 0.4667 642.241 -0.52150 16.751 217.26

29 0.4833 675.894 -0.20347 15.835 -350.51

30 0.5000 709.555 -0.01240 4.773 -885.82

31 0.5167 743.217 -0.06011 -10.884 -951.01

32 0.5333 776.886 -0.31876 -21.754 -362.46

33 0.5500 810.580 -0.63902 -20.997 455.65

34 0.5667 844.331 -0.87121 -12.689 682.65

35 0.5833 878.179 -0.98160 -4.583 581.65

36 0.6000 912.178 -0.99433 2.623 621.31

Угол поворота, угловая скорость и угловое ускорение кривошипа 1:

Рисунок 9 - Угол поворота, угловая скорость и угловое ускорение кривошипа 1

Параметры вращения 1-го звена CГ1

угол поворота - в отсчете от оси Xo НСК, гр.

i t Fi1 Fi Om Ep

0. 0.00 0.00 0.000 0.00 0.00

1. 0.02 1.12 -0.561 -0.00 0.56

2. 0.03 4.48 -2.238 -0.01 2.24

3. 0.05 10.06 -5.009 -0.03 5.01

4. 0.07 17.82 -8.803 -0.07 8.80

5. 0.08 27.73 -13.455 -0.12 13.46

6. 0.10 39.74 -18.641 -0.18 18.64

7. 0.12 53.77 -23.787 -0.23 23.79

8. 0.13 69.76 -27.977 -0.21 27.98

9. 0.15 87.62 -29.971 -0.04 29.97

10. 0.17 107.26 -28.521 0.34 28.52

11. 0.18 128.59 -23.007 0.91 23.02

12. 0.20 151.49 -13.809 1.55 13.90

13. 0.22 175.86 -2.070 2.15 2.98

14. 0.23 201.58 10.598 2.50 10.89

15. 0.25 228.55 22.009 2.29 22.13

16. 0.27 256.63 29.108 1.01 29.13

17. 0.28 285.73 28.769 -1.39 28.80

18. 0.30 315.71 20.436 -4.00 20.82

19. 0.32 346.46 6.721 -5.91 8.95

20. 0.33 377.89 -8.833 -6.64 11.05

21. 0.35 409.87 -22.475 -5.44 23.12

22. 0.37 442.32 -29.703 -1.35 29.73

23. 0.38 475.14 -26.914 4.65 27.31

24. 0.40 508.24 -15.258 9.52 17.98

25. 0.42 541.57 0.783 11.88 11.90

26. 0.43 575.04 16.683 11.11 20.04

27. 0.45 608.61 27.747 5.82 28.35

28. 0.47 642.24 29.251 -3.71 29.49

29. 0.48 675.89 20.365 -12.60 23.95

30. 0.50 709.56 5.201 -17.40 18.17

31. 0.52 743.22 -11.368 -17.62 20.97

32. 0.53 776.89 -24.758 -12.01 27.52

33. 0.55 810.58 -29.998 0.25 30.00

34. 0.57 844.33 -24.387 13.78 28.01

35. 0.58 878.18 -10.711 22.08 24.54

36. 0.60 912.18 6.055 24.03 24.78

Движение центра масс шатуна 2:

Рисунок 10 – Движение центра масс

Параметры движения точки , 1-e звено CГ1

координаты точки в ЛСК: X=0 Y= 0

Координаты и радиус-вектор в НСК

i t Fi1 X Y R

0. 0.00 0.00 0.500 0.000 0.500

1. 0.02 1.12 0.500 0.010 0.500

2. 0.03 4.48 0.498 0.039 0.500

3. 0.05 10.06 0.492 0.087 0.500

4. 0.07 17.82 0.476 0.153 0.500

5. 0.08 27.73 0.443 0.233 0.500

6. 0.10 39.74 0.384 0.320 0.500

7. 0.12 53.77 0.296 0.403 0.500

8. 0.13 69.76 0.173 0.469 0.500

9. 0.15 87.62 0.021 0.500 0.500

10. 0.17 107.26 -0.148 0.477 0.500

11. 0.18 128.59 -0.312 0.391 0.500

12. 0.20 151.49 -0.439 0.239 0.500

13. 0.22 175.86 -0.499 0.036 0.500

14. 0.23 201.58 -0.465 -0.184 0.500

15. 0.25 228.55 -0.331 -0.375 0.500

16. 0.27 256.63 -0.116 -0.486 0.500

17. 0.28 285.73 0.136 -0.481 0.500

18. 0.30 315.71 0.358 -0.349 0.500

19. 0.32 346.46 0.486 -0.117 0.500

20. 0.33 377.89 0.476 0.154 0.500

21. 0.35 409.87 0.322 0.382 0.500

22. 0.37 442.32 0.067 0.496 0.500

23. 0.38 475.14 -0.212 0.453 0.500

24. 0.40 508.24 -0.425 0.263 0.500

25. 0.42 541.57 -0.500 -0.014 0.500

26. 0.43 575.04 -0.409 -0.287 0.500

27. 0.45 608.61 -0.182 -0.466 0.500

28. 0.47 642.24 0.106 -0.489 0.500

29. 0.48 675.89 0.359 -0.348 0.500

30. 0.50 709.56 0.492 -0.091 0.500

31. 0.52 743.22 0.460 0.197 0.500

32. 0.53 776.89 0.273 0.419 0.500

33. 0.55 810.58 -0.005 0.500 0.500

34. 0.57 844.33 -0.282 0.413 0.500

35. 0.58 878.18 -0.464 0.186 0.500

36. 0.60 912.18 -0.489 -0.105 0.500

Проекции скорости в НСК и полная скорость

i t Fi1 Vx Vy |V|

0. 0.00 0.00 -0.03 -0.01 0.03

1. 0.02 1.12 -0.01 1.18 1.18

2. 0.03 4.48 -0.19 2.33 2.34

3. 0.05 10.06 -0.61 3.44 3.50

4. 0.07 17.82 -1.42 4.41 4.63

5. 0.08 27.73 -2.67 5.08 5.74

6. 0.10 39.74 -4.36 5.25 6.82

7. 0.12 53.77 -6.35 4.65 7.87

8. 0.13 69.76 -8.32 3.07 8.87

9. 0.15 87.62 -9.82 0.41 9.83

10. 0.17 107.26 -10.25 -3.19 10.73

11. 0.18 128.59 -9.06 -7.23 11.59

12. 0.20 151.49 -5.91 -10.88 12.38

13. 0.22 175.86 -0.94 -13.09 13.12

14. 0.23 201.58 5.08 -12.83 13.80

15. 0.25 228.55 10.81 -9.54 14.42

16. 0.27 256.63 14.57 -3.46 14.97

17. 0.28 285.73 14.89 4.20 15.47

18. 0.30 315.71 11.10 11.39 15.90

19. 0.32 346.46 3.81 15.83 16.28

20. 0.33 377.89 -5.10 15.80 16.60

21. 0.35 409.87 -12.90 10.87 16.87

22. 0.37 442.32 -16.93 2.28 17.08

23. 0.38 475.14 -15.62 -7.33 17.25

24. 0.40 508.24 -9.15 -14.78 17.39

25. 0.42 541.57 0.48 -17.47 17.48

26. 0.43 575.04 10.07 -14.36 17.54

27. 0.45 608.61 16.37 -6.41 17.58

28. 0.47 642.24 17.20 3.73 17.60

29. 0.48 675.89 12.26 12.65 17.61

30. 0.50 709.56 3.19 17.32 17.61

31. 0.52 743.22 -6.94 16.19 17.61

32. 0.53 776.89 -14.76 9.63 17.62

33. 0.55 810.58 -17.64 -0.18 17.64

34. 0.57 844.33 -14.60 -9.97 17.68

35. 0.58 878.18 -6.60 -16.47 17.75

36. 0.60 912.18 3.76 -17.44 17.84

Проекции укорения в НСК и полное ускорение

i t Fi1 Wx Wy |W|

0. 0.00 0.00 5.28 71.12 71.31

1. 0.02 1.12 -4.08 70.39 70.50

2. 0.03 4.48 -16.80 68.56 70.59

3. 0.05 10.06 -35.89 63.51 72.95

4. 0.07 17.82 -61.61 51.06 80.02

5. 0.08 27.73 -88.99 27.51 93.15

6. 0.10 39.74 -112.39 -10.54 112.88

7. 0.12 53.77 -122.70 -63.60 138.20

8. 0.13 69.76 -109.57 -127.34 167.99

9. 0.15 87.62 -63.82 -190.68 201.07

10. 0.17 107.26 18.05 -235.71 236.40

11. 0.18 128.59 128.89 -240.71 273.05

12. 0.20 151.49 247.65 -186.75 310.17

13. 0.22 175.86 340.47 -67.05 347.01

14. 0.23 201.58 368.44 104.23 382.90

15. 0.25 228.55 301.39 288.52 417.23

16. 0.27 256.63 134.01 429.06 449.50

17. 0.28 285.73 -103.17 468.07 479.31

18. 0.30 315.71 -345.25 370.37 506.33

19. 0.32 346.46 -510.41 144.06 530.35

20. 0.33 377.89 -529.68 -152.73 551.26

21. 0.35 409.87 -377.55 -425.73 569.02

22. 0.37 442.32 -89.38 -576.83 583.71

23. 0.38 475.14 244.85 -542.79 595.46

24. 0.40 508.24 510.49 -323.76 604.50

25. 0.42 541.57 610.97 12.06 611.09

26. 0.43 575.04 505.73 350.97 615.58

27. 0.45 608.61 227.09 575.14 618.35

28. 0.47 642.24 -130.64 605.86 619.78

29. 0.48 675.89 -445.28 431.89 620.33

30. 0.50 709.56 -610.14 112.50 620.42

31. 0.52 743.22 -570.35 -244.42 620.52

32. 0.53 776.89 -339.95 -519.77 621.07

33. 0.55 810.58 4.59 -622.50 622.51

34. 0.57 844.33 350.16 -518.06 625.30

35. 0.58 878.18 583.00 -238.43 629.87

36. 0.60 912.18 623.68 127.84 636.64

Инерционные параметры главного механизма

Моменты инерции звеньев имеющих вращательную составляющую движение вычисляются по следующим приближённым формулам:

J₁=m₁·l₁²· (π/30)=4·0,5²·0,1=0,3 кг*м²;

J₂=m₂·l₂²· (π/30)=8·1²·0,1=0,8 кг*м².

Приведение масс и моментов инерции:

Формула для вычисления приведенного момента инерции:

.

Ниже представлен график приведённого момента инерции за цикл:

Рисунок 11 – Приведенный момент сил сопротивления

Силовой расчёт

В данном проекте исследуется механизм - пресс.

Проектируется машина, в которой рычажный механизм является исполнительным, т.е. необходимо задать нагрузку задать нагрузку сопротивления, действующей на рабочий орган. В нашем случае величина технологической силы равна F=1 кН. Характер изменения технологической силы F, действующей на поршень гидронасоса, показан на рисунке 12.

S_п – величина полного хода ползуна

S_р – величина рабочего хода

Полный ход ползуна определяется при кинематическом анализе и равен S_п= 0,0206;

величина рабочего хода принимается S_р = 0,00515.

На рисунке ниже представлен график зависимости технологической силы от хода ползуна:

Рисунок 12 – Сила, действующая на поршень

На рисунке ниже представлен график приведенного момента сил сопротивления.

Рисунок 10 – Приведенный момент сил сопротивления

Заключение

В данном курсовом проекте решены следующие задачи:

· Выполнен структурный анализ и кинематический синтез главного механизма с обеспечением требуемых параметров движения рабочего органа;

· Был выбран двигатель и рассчитана зубчатая передача;

· Произведен кинематический анализ работы главного механизма;

· Определены инерционные параметры главного механизма;

· Произведен силовой расчет главного механизма с определением реакций в кинематических парах.

Список литературы

1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Изд-е 4-е. – М.: Наука, 1988г. – 640 с.;

2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. – Калининград: Янтар. Сказ., 2002г. – 454 с.;

3. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высшая школа, 2004г. – 351 с.