
- •107005, Москва, 2-я Бауманская, 5
- •Основные этапы проектирования
- •Примечание к расчету
- •Задание № 144. Проектирование и исследование механизма опорного устройства
- •Задание № 145. Проектирование и исследование механизмов автомобиля с гидромеханической трансмиссией
- •Задание № 146. Проектирование и исследование подъемно-уравновешивающего механизма
- •Задание № 147. Проектирование и исследование механизмов транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания
- •Задание № 148. Исследование и проектирование механизмов двухступенчатого поршневого компрессора
- •Задание № 149. Проектирование и исследование механизмов двигателя типа «ш»
- •Задание № 150. Проектирование и исследование механизмов двс-насосной установки
- •Задание № 151. Опорное устройство
- •Пояснения к заданиям № 106 и 150
- •Содержание
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.
При синтезе рычажного механизма обеспечить угол давления в шарнире В в начале подъема равным нулю.
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.
Площадь поршня гидроцилиндра рассчитать из условия гарантированного 10 %-ного превышения движущей силы над приведенной силой сопротивления в любой момент времени.
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.
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