Курсовая работа Кинематический и силовой расчет механизма

Калуга

Рассмотрим структурную схему вытяжного пресса. Вытяжной пресс – вертикальный кривошипный пресс, предназначенный для выполнения операций неглубокой вытяжки с малым рабочим ходом. Рычажный механизм станка состоит из кривошипа 1, шатуна 2, кулисы 3, вращающейся относительно оси , шатуна 4 и ползуна 5. Ползун 5 совершает возвратно-поступательное движение по вертикальным направляющим стойки. Вытяжка (рабочий ход) осуществляется при движении ползуна вниз, навстречу заданной силе сопротивления F.

1.         Структурный анализ механизма Определим число степеней свободы механизма по формуле Чебышева:

где  – число подвижных звеньев механизма,

 – число низших кинематических пар,

 – число высших кинематических пар.

Согласно структурной схеме механизма:

-          число подвижных звеньев ,

-          количество низших кинематических пар .

0 – 1 1 - 2 2 – 3 3 – 0 3 – 4 4 – 5 5 – 0 В В В В В В П

Здесь В - вращательная кинематическая пара,

П – поступательная кинематическая пара.

Количество высших кинематических пар: .

Механизм имеет одну степень свободы, и значит, в нем должно быть одно начальное звено. За начальное звено принимаем кривошип 1, движение которого задано, на котором требуется определить уравновешивающую силу.

Последовательность образования механизма по Ассуру:

Начальное звено 1 + стойка 0.

Возможными поводками (звеньями) для присоединения групп Ассура к начальному звену и стойке являются звенья: 2, 3, 5 (звенья, образующие кинематические пары со звеньями 1 и 0). Из них звенья 2 и 3 , соединенные между собой, образуют двухповодковую группу Ассура 1 вида (ВВВ). В этой группе внешние кинематические пары, которыми звенья группы присоединяются к начальному звену и стойке вращательные: (1 – 2) и (3 – 0), внутренняя кинематическая пара, которая соединяет между собой звенья 2 и 3 – также вращательная (2 – 3). Присоединив 2ПГ Ассура 1 вида к начальному звену 1 и стойке 0 , получим промежуточный механизм – 0, 1, 2, 3.

По отношению к промежуточному механизму поводками будут звенья 5 и 4 (образующие кинематические пары со звеньями промежуточного механизма). Звенья 4 и 5 образуют двухповодковую группу Ассура 2 вида (ВВП). В ней внешние кинематические пары: вращательная (3 – 4) и поступательная (5 – 0), внутренняя кинематическая пара – вращательная (4–5).

Таким образом, механизм вытяжного пресса образован последовательным присоединением к начальному звену 1 и стойке 0 двух двухповодковых групп Ассура - сначала 2ПГ 1 вида, а затем 2ПГ 2 вида.

2.         Построение положений механизма

Для построения кинематической схемы исследуемого механизма в различных положениях выбираем масштабный коэффициент длины , который определяется как

где - действительный радиус кривошипа в м;

– радиус кривошипа на чертеже в мм.

Все требуемые положения механизма удобно строить на одном чертеже (т.е. с одним центром вращения кривошипа). На чертеже механизм показан в четырех положениях. Каждое положение обозначено соответствующим индексом:

 – соответствует нижнему крайнему положению ползуна 5 (ведомого

звена),

– соответствует верхнему крайнему положению ползуна 5,

 – соответствует холостому ходу ползуна 5 ,

 – соответствует рабочему ходу ползуна 5.

Крайние положения механизма соответствуют крайним положениям коромысла 3 - и . ............