Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
[CHernuesheva_I.N.]_Teoriya_mehanizmov_i_mehani...doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
1.12 Mб
Скачать

Задание № 146. Проектирование и исследование подъемно-уравновешивающего механизма

Подъемно-уравновешивающий механизм (рис. 146, а) предназначен для поворота платформы 1 в вертикальной плоскости на заданный угол amax и удержания ее в этом положении.

В исходном положении платформа горизонтальна. Поворот платформы осуществляется подачей рабочей жидкости от гидронасоса Н шестеренчатого типа в соответствующую полость гидроцилиндра 3 через золотниковый распределитель Р. Гидронасос приводится в движение от двигателя Д, имеющего постоянную частоту вращения nД, через планетарный редуктор Пр с числом сателлитов k=3. Механическая характеристика гидронасоса, т.е. зависимость давления, развиваемого насосом, от расхода рабочей жидкости с учетом предохранительного клапана ПрК приведена на рис. 146, в.

Останов платформы в заданном положении осуществляется с помощью кулачкового механизма, состоящего из кулачка 4, кинематически связанного с коромыслом 1 (w4=w1), и поступательно-движущегося роликового толкателя 5, возвращающего золотниковый распределитель Р в нейтральное положение, при котором обе полости гидроцилиндра заперты.

Допустимый угол давления в кулачковом механизме [J]=30°. Закон изменения аналога ускорения толкателя в зависимости от угла поворота кулачка показан на рис. 146, б. Фазовый угол дальнего выстоя в кулачковом механизме jд.в=90°.

Предохранительный ПрК и переливной ПлК клапаны предназначены для ограничения давления рабочей жидкости в гидросистеме. Клапаны настроены на максимальное давление в гидросистеме pmax.

На рис. 146, г представлены качественные графики изменения перепада давления в полостях гидроцилиндра и относительной скорости поршня при повороте платформы в зависимости от угла ее поворота. В начале поворота движение поршня ускоренное, а перепад давления в полостях гидроцилиндра определяется предохранительным клапаном ПрК. После достижения поршнем скорости V0, при которой расход рабочей жидкости становится равным производительности Q0 гидронасоса, движение поршня - равномерным, а перепад давления в полостях гидроцилиндра определяется силами, действующими на платформу, и ее инерционностью.

После возвращения золотникового распределителя Р в нейтральное положение движение поршня становится замедленным, а перепад давления в полостях гидроцилиндра определяется переливным клапаном ПлК.

Задание на проектирование - в соответствии с учебным планом.

П р и м е ч а н и я.

  1. При синтезе рычажного механизма обеспечить угол давления в шарнире В в начале подъема равным нулю.

  2. При исследовании движения рычажного механизма ввиду относительной малости углов разгона aр и торможения aт по сравнению с amax соответствующие участки графиков изобразить отдельно с увеличенным масштабом по оси абсцисс.

  3. Площадь поршня гидроцилиндра рассчитать из условия гарантированного 10 %-ного превышения движущей силы над приведенной силой сопротивления в любой момент времени.

  4. Для проектирования зубчатой передачи принять числа зубьев колес кратными (с округлением) числам зубьев колес, образующих внешнее зацепление в планетарном редукторе. Колеса прямозубые (b = 0). Число зубьев меньшего колеса меньше 15. Модуль m=10 мм.

  5. Массами гидроцилиндра и поршня со штоком пренебречь.

Т а б л и ц а 146

Исходные данные для проектирования

№ п/п

Величина

Еди-ница

Числовые значения величин для вариантов

изме-рения

А

Б

В

Г

Д

1

Максимальное давление в гидросистеме pmax

МПа

16

12

8

12

16

2

Угол поворота платформы amax

град

60

50

40

60

70

3

Масса платформы m1

кг

10000

8000

5000

6000

8000

4

Момент инерции платформы J1S

кг×м2

60000

50000

30000

40000

40000

5

Координаты центра масс платформы в опущенном положении (yC=0)

ХS1 нач/YS1 нач

м

4,0/2,0

5,0/2,5

6,0/3,0

3,0/1,5

3,0/1,0

6

Удельная производительность гидронасоса Q0

см3/об

32

32

16

16

32

7

Частота вращения ротора гидронасоса nН

об/мин

2000

1400

1400

2000

2000

8

Ход толкателя кулачкового механизма h

мм

5

6

8

10

8

9

Частота вращения вала двигателя nД

об/мин

5000

4000

3000

4000

5000

10

Ход поршня H

м

0,6

0,5

0,4

0,8

0,6

11

Минимальная длина гидроцилиндра lBC min

м

0,8

0,6

0,5

1,0

0,8

12

Фазовые углы удаления и сближения в кулачковом механизме jу / jс

град

10/10

15/15

20/20

30/30

20/20

Рис. 146