20

1. Цель и задачи курсового проектирования

Курсовое проектирование является самостоятельной работой студента, выполняемой под руководством преподавателя, и проводится для закреп­ления, углубления и обобщения знаний, полученных студентами при изу­чении курса теории механизмов и машин (ТММ). В процессе выполнения проекта студент приобретает навыки работы со справочной литературой, государственными стандартами и знакомится с правилами оформления конструкторской доку­ментации.

В курсовой проект по ТММ включены преимущественно задачи по анализу и синтезу комплекса наиболее распространенных механизмов (шарнирно-рычажных, кулачковых, зубчатых).

2. Объем курсового проекта

Курсовой проект содержит расчетную и графическую части. Расчетная часть выполняется в виде расчетно-пояснительной за­писки общим объёмом в 25...30 страниц формата А4 рукописного текста. Графическая часть проекта выполняется в карандаше на 4...5 листах чер­тежной бумаги формата А2 или A1 по ГОСТ 2.301 – 68.

3. Краткие указания к заданиям

В данном сборнике представлено 20 заданий с 10 вариантами в каж­дом (см. приложение).

В качестве заданий выбраны кинематические схемы реальных машин промышленности строительных материалов, которые в комплексе содер­жат различные по виду шарнирно-рычажные, кулачковые и зубчатые ме­ханизмы. Естественно, не любая машина имеет все перечисленные механизмы, поэтому в некоторых заданиях включение в машину кулачкового меха­низма выглядит несколько искусственным, но принципиально возмож­ным.

Для выяснения назначения машины в целом и каждого ее механизма в отдельности, а также их взаимодействия служат краткие описания уст­ройства и принципа действия машинных агрегатов, предложенных в зада­ниях. При этом также приводится необходимая информация для состав­ления кинематических и динамических моделей механизмов. Исходные данные для выполнения проекта размещены в таблицах, номера которых соответствуют номерам заданий. Тема задания и вариант курсового про­екта выдаются преподавателем каждому студенту индивидуально.

ЗАДАНИЕ №1

Проектирование и исследование механизмов щековой дробилки

Щековая дробилка применяется для дробления кусковых материалов. Кинематические схемы механизмов дробилки показаны на рис. 1,а,б. Ма­териал подается конвейером 16 в бункер 17 (рис. 1,а). Электромагнит 13, расположенный над конвейером, служит для удаления из материала слу­чайных металлических предметов, которые отводятся в бункер 15 по­сле поворота магнита кулачково-рычажным механизмом, состоящим из ку­лачка 10, коромысла 11 и шатуна 12. Профиль кулачка 10 выполнен на торцовой поверхности конического колеса, которое приводится в движе­ние от двигателя 6 через зубчатые колеса 7, 8 и 9.

Дробление материала происходит между подвижной (О₂С) и непод­вижной (ЕК) щеками (рис. 1,б) путем периодического нажатия подвижной щеки на материал. Движение к подвижной щеке 5 (О₂С) передается от двигателя 6 (см. рис. 1,а) через клиноременную передачу 14 и кинематическую цепь, состоящую из звеньев 1, 2, 3 и 4 (см. рис. 1,б).

П р и м е ч а н и я: 1. Координаты центров масс подвижных звеньев 1, 2, 3, 4, 5 рычаж­ного механизма дробилки: ОS₁=АО, АS₂=0,6АВ, ВS₄=O₁S₃=0,5O₁В, O₂S₅=0,3О₂С.

2. График закономерности изменения результирующей сил производствен­ного сопротивления, приложенных к щеке 5 при рабочем ходе щеки, показан на рис. 1,в. Углы _min _max измеряются на плане положений ме­ханизма.

ЗАДАНИЕ №2

Проектирование и исследование механизмов щековой дробилки

с вспомогательным приводом

Назначение и принцип работы щековой дробилки описаны в задании № 1. Отличительной особенностью рассматриваемой дробилки является то, что её привод содержит два двигателя. Один из них работает только в ре­жиме разгона дробилки, когда требуется развить в приводе существенный крутящий момент для преодоления значительных сил сопротивления ма­териала и инерции подвижных звеньев дробилки. Этот привод называется вспомогательным, так как после выхода на установившийся режим он от­ключается, а дробилка продолжает работу под воздействием двигателя основного привода, рассчитанного только на этот режим работы.

Кинематические схемы привода щековой дробилки показаны на рис. 2,а,б. Ма­териал подается конвейером 16 в бункер 17 (рис. 2,а). Электромагнит 13, расположенный над конвейером, служит для удаления из материала слу­чайных металлических предметов, которые отводятся в бункер 15 по­сле поворота магнита кулачково-рычажным механизмом, состоящим из ку­лачка 10, коромысла 11 и шатуна 12. Вращательное движение от двигателя 18 вспомогательного привода через редуктор 19 и клиноременную передачу 14 передается кривошипу О₃А рычажного механизма дробилки (рис. 2,б), выходное звено О₂С которого взаимодействует с материалом. При установившемся режиме работы все механизмы приводятся в движение от двигателя 6 основного привода. На коромысло с закрепленным на нем электромагнитом 13 вращательное движение передается через зубчатые колеса 7, 8, 9 и 10 (с кулачковым па­зом на торцовой поверхности). Движение к подвижной щеке 5 (О₂С) передается через кинематическую цепь, состоящую из звеньев 1, 2, 3 и 4 (см. рис. 2,б).

П р и м е ч а н и я: 1. Рассмотреть работу дробилки под воздействием только вспомогательного привода.

2. Координаты центров масс подвижных звеньев рычажного меха­низма дробилки: DS₃=BS₄=DО₁/2, O₂S₅=CO₂/3. Центр масс звена 2 лежит в точке пересечения медиан ВАD.

3. График закономерности изменения результирующей сил производствен­ного сопротивления, приложенных к щеке 5 при рабочем ходе щеки, показан на рис. 2,в. Углы _min _max измеряются на плане положений механизма.

ЗАДАНИЕ №3

Проектирование и исследование механизмов

двухсторонней щековой дробилки

Назначение и принцип работы щековой дробилки описаны в задании №1. Отличительной особенностью дробилки, кинематическая схема которой показана на рис. 3,а, является конструкция рабочего органа –щеки СDО₂. Эта щека выполнена в виде трехгранной призмы, что позволяет осущест­влять дробление материала с двух сторон. Холостой ход отсутствует, что способствует выравниванию нагрузки на двигатель 6 (рис. 3,б), от кото­рого вращательное движение посредством клиноременной передачи 7 пе­редается кривошипу ОА рычажного механизма дробилки.

Загрузка исходного материала осуществляется конвейером 13 в бункер 12. Подача материала в камеру дробления 14 регулируется кулачковым механизмом, состоящим из кулачка 10 и коромысла 11, жестко связанного с заслонкой бункера 12. При повороте кулачка изменение угла наклона коромысла О₂М (см. рис. 3,а) приводит к изменению величины загрузочного отверстия, через которое материал поступает в камеру дробления. Враще­ние кулачку 10 передается от двигателя 6 через зубчатые колеса 8 и 9 (рис. 3,б).

П р и м е ч а н и я: 1. Координаты центров масс подвижных звеньев рычаж­ного механизма дробилки: OS₁=0,6ОА, AS₂=0,6AB, O₁S₃=ВS₄=0,5O₁B. Центр масс звена 5 лежит в точке пересечения медиан СО₂D.

2. При выборе межцентрового расстояния ОО₂ необходимо стремиться к тому, чтобы щека СDО₂ отклонялась на одинаковый угол  в обе сто­роны от вертикальной оси n – n (см. рис. 3,а).

3. Результирующая сил полезного сопротивления при отклонении щеки СDО₂ на угол  или - от оси n – n приложена соответственно или в точке G или в точке K (О₂Ж=O₂К=0,7О₂С). График закономерности изменения этой силы показан на рис. 3,в. Угол  измеряется на плане положений механизма.

ЗАДАНИЕ №4