Курсовий проект
з теорії машин і механізмів
на тему: Механізм приводу поршневого насосу
1. Силове дослідження механізму
Структурний аналіз
Зображуємо структурну схему механізму.
Рис. 1
Номеруємо ланки і позначаємо кінематичні пари.
Складаємо таблицю кінематичних пар.
Таблиця 1. Кінематичнi пари
Назва КП О А1 A2 A3,B3 С4 Ланки КП 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 Клас КП 5 5 5 5 5 Вид руху oб. oб. oб. oб. пост.
Знаходимо ступінь рухомості за формулою Чебишева:
W = 3n-2p5-p4 = 3∙5-2∙7 = 1 де n – число рухомих ланок;
р5 – число кінематичних пар пятого класу;
р4 – число кінематичних пар четвертого класу.
Ділимо важільний механізм на групи Ассура.
Виділяємо структурну групу з ланок 4 – 5.
Рис.2
1) = 2; p5 = 3;
2) W = 3×2 – 2×3 = 0;
Група Асура 2 класа, 2 порядку, 2 виду.
Виділяємо структурну групу з ланок 2 – 3.
1) n = 2; p5 = 3;
2) W = 3∙2 – 2∙3 = 0;
Група Асура 2 класа, 2 порядку, 1 виду.
Рис. 3
Виділяємо механізм першого класу, який складається з ланок 0 – 1.
В загальному, розглянутий механізм другого класу (за класом вищої групи Асура).
1.1 Кінематичне дослідження
Задачами кінематичного дослідження є побудова планів положень механізму, траекторій окремих точок, швидкостей і прискорень ланок механізму. Дані для кінематичного розрахунку ланок механізму.
Розміри ланок важільного механізму :
LOA=0,17 м ; LАВ=1.4 м ; LСD=1,33 м, LО3C=3,2; LО3В=1,6м ;
wn-1=1,8; w1=(R2\R1) ·wn-1=(157,5/72) ·1,8=3,94 c-1 .
Знаходження масштаба плана побудови:
mL = LOA /OA = 0.17/17 = 0.01м/мм .
Побудова плану швидкостей важільного механізму
Для прикладу побудуємо план швидкостей для шостого положення механізму. Рис. 5 (для положення № 6).
Знаходимо швидкість точки А.
VA =LOA ×w1 = 0,17×3,94 = 0,67м/с .
В довільному масштабі з довільної точки відкладаємо відрізок Рvа, що зображає швидкість точки А (перпендикулярно до кривошипа ОА в напрямку w1). Знаходимо масштаб побудови плана швидкостей:
mv = Vа/(Рva) = 0.67/67 = 0.01 (м/с)/мм .
Для знаходження швидкості точки B запишемо систему векторних рівнянь:
VB = VА + VBA;
VB = VC + VВC .
Точка b буде лежати на перетині лінії, яка проходить через точку a перпендикулярно до ланки OA, з лінією, що проходить через точку Рv перпендикулярно до ланки BC.
Рис. 5
Знаходимо дійсне значення швидкості ланок механізму:
VО3В = (Рvb)×mv = 13,83×0,01 =0,14 м/с .
VО3С = (Рvc)×mv = 27,66×0,01 =0,28 м/с
VАВ = (ab)×mv = 74,02×0,01 =0,74 м/с
VСD = (cd)×mv = 20,17×0,01 =0,2 м/с .
VD = (Рvd)×mv = 37,02×0,01 =0,37м/с .
Знаходимо кутову швидкість обертання ланки O1A :
w2 = VАB/LВA = 0,74/1,4 = 0,53 рад/с .
Аналогічно знаходимо кутові швидкості ланок ВС і ВD :
w3 = VО3С/LО3С = 0,28/3,2 = 0,09 рад/с .
w4 = VСD/LСD = 0,2 /1,33 = 0,15 рад/с .
Аналогічно будуємо плани швидкостей для інших положень мeханізму.
Будуємо таблицю значень лінійних і кутових швидкостей ланок механізму:
Таблиця 2. Значення лінійних швидкостей ланок механізму
№ VS2, VS3,В VS4 VAB VC VCD, VD, 0 0,34 0 0 0,67 0 0 0 1 0,39 0,53 1,44 0,92 1,06 0,91 1,85 2 0,66 0,92 2,31 0,88 1,84 1,42 1,27 3 0,77 0,92 2,25 0,5 1,85 1,38 2,77 4 0,66 0,65 1,5 0,95 1,29 0,03 1,81 5 0,44 0,25 0,56 0,48 0,5 0,36 0,67 6 0,31 0,14 0,31 0,74 0,28 0,2 0,37 7 0,41 0,46 1,05 0,79 0,92 0,67 1,27 8 0,59 0,69 1,63 0,68 1,37 1,01 1,99 9 0,7 0,79 1,95 0,43 1,57 1,19 2,42 10 0,69 0,72 1,87 0,1 1,44 1,15 2,37 11 0,55 0,45 1,24 0,29 0,9 0,79 1,6
Таблиця 3. Значення кутових швидкостейланок механізму
№
W2,
c-1
W3,
c-1
W4,
c-1
0 0,48 0 0 1 0,66 0,33 0,68 2 0,63 0,58 1,07 3 0,36 0,58 1,04 4 0,68 0,4 0,02 5 0,34 0,14 0,27 6 0,53 0,09 0,15 7 0,56 0,29 0,5 8 0,49 0,43 0,76 9 0,31 0,49 0,89 10 0,07 0,45 0,86 11 0,21 0,28 0,59
Побудова плану прискорення важільного механізму Рис. ............
