_В В Е Д Е Н И Е.

Машиностроение – одна из ведущих отраслей промышленности, которая занимается изготовлением орудий производства, качество которых определяет качество жизни людей.

На различных предприятиях и в организациях широко применяются электроустановки, обеспечивающие получение электроэнергии для нужд производства.

В курсовом проекте по ТММ и М изучаются основы проектирования новых машин на основе технического задания реального промышленного предприятия. В процессе выполнения данного проекта студент приобретает навыки подбора механизмов, обеспечивающих выполнение заданных функций, навыки определения кинематических и динамических характеристик машин, оценки их энергопотребления.

1. Обоснование выбора схемы машины.

Основой при проектировании машины выбираем схему прототипа – техническое решение наиболее близкое к заданному. За прототип принимаем схему известной машины данного типа ([1] рис. 6.1, стр. 202). При проектировании вносятся обоснованные изменения в схему прототипа.

Рис. 1.1 Механизмы двигателя

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания приводит в движение электрогенератор, вырабатывающий электрический ток.

В кривошипно-ползунном механизме двигателя, состоящем из кривошипа 1, шатуна 2 и ползуна (поршня) 3 (рис. 1.1,а), возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение кривошипа. Рабочий цикл в цилиндре двигателя совершается за один оборот коленчатого (кривошипного) вала. Кулачковый механизм с тарельчатым толкателем 5 предназначен для управления выхлопным клапаном 6, через который производится очистка цилиндра от продуктов сгорания. Кулачок 4, закрепленный на одном валу с зубчатым колесом Z₆, получает вращение через зубчатую передачу Z₄ – Z₅ – Z₆, причем Z₄ = Z₆. Колесо Z₄ установлено на кривошипном валу, который через повышающий планетарный механизм 7 (мультипликатор) приводит во вращение вал электрогенератора 8. Для получения требуемой равномерности движения на кривошипном валу закреплен маховик 9.

Структуру электроустановки – прототипа ([1] рис. 6.1, стр. 202) принимаем за основу. В состав машины включаем источник движения – одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания (рис.1.2.) в виде кривошипно-ползунного механизма 1, который обеспечивает преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение кривошипа (коленчатого вала), которое передается кулачковому механизму 4 через зубчатую передачу и через зубчатый планетарный механизм 2, повышающий частоту вращения коленчатого вала двигателя до требуемой частоты вращения вала электрогенератора 3. Кулачковый механизм управляет движением выхлопного клапана.

В результате получаем предварительную структурную схему машины, которую принимаем за основу.

Рис.1.2. Структурная схема электроустановки.

1. Механизм рычажный

2. Механизм зубчатый

3. Электрогенератор.

4. Механизм кулачковый.

Исходные данные по варианту :

Рычажный механизм:

Ход поршня Н = 0.115 м

Максимальный угол давления = 20 град

Диаметр поршня d = 0,75·H м.

Коэффициент неравномерности вращения кривошипа δ =0,005

Максимальное давление р_max = 3,3 МПа

Зубчатая передача:

Частота вращения генератора n_г = 4850 об/мин

Передаточное отношение планетарного редуктора U_пл = 8.0

Кулачковый механизм:

Ход толкателя h = 55 мм.

Угол удаления φ_у = 76 град.

Угол дальнего стояния φ_д.с =0,3· φ_у =0,3·76=22,8 град.

Угол возвращения φ_в = 76 град.

Закон движения толкателя – косинусоидальный