Перв. Примен.
Справ. №
Подпись и дата
Инв. № дубл.
Взам. инв. №
Подпись и дата
КП.ТММ.5/2
Изм
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Инв. № подл.
Разраб.
Могильная
Проектирование
машинного агрегата конвейера для
транспортировки сыпучего материала
Лит.
Лист
Листов
Провер.
Шишкин В.В.
У
1
50
Рук.
ГВУЗ «ПГТУ»,
гр И-13-ТМ
Н.контр.
Утв.
СОДЕРЖАНИЕ
Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Аннотация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Назначение и принцип действия машинного агрегата конвейера . . . . . . . . . . . . . . 4
1 Структурный анализ главного исполнительного механизма . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1 Определение степени подвижности механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2 Выделение структурных групп Л.В.Ассура и механизма I класса . . . . . . . . . . . 6
1.3 Составление формулы строения механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.4 Определение класса механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2 Метрический синтез главного исполнительного механизма . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.1 Определение длин звеньев АВ и ВС четырехзвенника ОАВС по критерию
положения ведомого звена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Определение длины звена CD по критерию величины хода ведомого звена . 8
2.3 Определение длины звена DE по критерию максимального угла давления . . 8
2.4 Определение коэффициента отношения средних скоростей ведомого звена . 9
3 Динамический синтез и анализ главного исполнительного механизма . . . . . . 11
3.1 Построение планов положений механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
3.2 Определение средней скорости ведущего звена при установившемся
режиме работы агрегата . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.3 Построение планов скоростей механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
3.4 Определение сил сопротивления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
3.5 Определение приведенного момента сил сопротивления и веса . . . . . . . . . . 15
3.6 Построение графика работы сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.7 Построение графика приращения кинетической энергии . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.8 Определение приведенного момента инерции механизма . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.9 Построение диаграммы «Энергия-масса» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.10 Определение момента инерции маховика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.11 Определение угловой скорости ведущего звена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
3.12 Определение погрешностей динамического синтеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4 Кинетостатический анализ главного исполнительного механизма . . . . . . . . . 26
4.1 Построение плана механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.2 Построение плана скоростей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.3 Определение углового ускорения ведущего звена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4.4 Построение плана ускорений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
4.5 Определение сил инерции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
4.6 Определение уравновешивающей силы методом Н.Е.Жуковского . . . . . . . . . . 31
4.7 Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы
методом планов сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4.8 Определение погрешности кинетостатического анализа механизма . . . . . . . 35
5 Кинематический синтез и анализ передаточного механизма . . . . . . . . . . . . . 36
5.1 Выбор электродвигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.2 Определение общего передаточного отношения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.3 Определение передаточных отношений ступеней редуктора . . . . . . . . . . . . 37
5.4 Кинематический синтез планетарной ступени редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . 37
5.5 Кинематический синтез рядовой ступени редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.6 Определение погрешности кинематического синтеза . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.7 Построение кинематической схемы редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.8 Построение плана скоростей редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.9 Построение плана угловых скоростей редуктора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.10 Определение погрешности кинематического анализа механизма . . . . . . . . . . 41
5.11 Построение картины эвольвентного зацепления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.12 Определение погрешности при проектировании эвольвентного зацепления . 44
6 Синтез кулачкового механизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.1 Определение углов удаления и приближения по критерию положения
ведомого звена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.2 Построение графика аналога скорости толкателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
6.3 Построение графика перемещения толкателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
6.4 Определение минимального радиуса теоретического профиля кулачка . . . . 47
6.5 Построение теоретического профиля кулачка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.6 Определение радиуса промежуточного ролика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
6.7 Построение действительного профиля кулачка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
7 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Аннотация
В курсовом проекте решаются следующие задачи:
1 Структурный анализ главного исполнительного механизма – определяется степень подвижности механизма и его класс.
2 Метрический синтез главного исполнительного механизма – по определенным геометрическим критериям проектирования определяются длины звеньев механизма и коэффициент отношения средних скоростей ведомого звена.
3 Динамический синтез и анализ главного исполнительного механизма – определяется момент инерции маховика, который необходимо установить на оси ведущего звена для того, чтобы обеспечить вращение ведущего звена при установившемся режиме работы агрегата с определенной средней угловой скоростью и заданным коэффициентом неравномерности; определяется угловая скорость ведущего звена механизма в произвольном его положении при установившемся режиме работы агрегата.
4 Кинетостатический анализ главного исполнительного механизма – определяется уравновешивающая сила и реакции в кинематических парах с учетом сил инерции.
5 Кинематический синтез и анализ передаточного механизма – проектируется передаточный механизм – зубчатый редуктор, который обеспечивает необходимое передаточное отношение; определяются средние угловые скорости всех звеньев механизма.
6 Синтез кулачкового механизма – при заданном максимальном угле давления проектируется кулачковый механизм минимальных размеров.
Курсовой проект, включает в себя:
– графическую часть: 4 листа формата А1;
– пояснительную записку: 50 листов формата А4.
Назначение и принцип действия машинного агрегата конвейера
Конвейер предназначен для транспортировки сыпучих или кусковых материалов, отдельными порциями, на заданное расстояние, в горизонтальном направлении.
IV
III
II
V
Рис. I – Составные части и схема соединения механизмов машинного агрегата конвейера
Машинный агрегат конвейера (рис.I) состоит из следующих механизмов:
– машины-двигателя I (типового асинхронного электродвигателя):
– передаточного механизма II (зубчатого редуктора);
– главного исполнительного механизма III (рычажного шестизвенного);
– вспомогательного исполнительного механизма IV погрузки материала (выполнен на основе кулачкового механизма и обеспечивает открытие и закрытие задвижки в днище верхнего бункера-питателя);
– вспомогательного исполнительного механизма V разгрузки материала (выполнен на основе кулачкового механизма и обеспечивает вертикальное перемещение отсекателя материала).
Принцип действия машинного агрегата конвейера при установившемся режиме его работы состоит в следующем.
Машинный агрегат конвейера (рис.II) приводится в движение с помощью электродвигателя I. Движущий момент от двигателя передается через редуктор II на вал кривошипа ОА – ведущее звено главного исполнительного механизма III. Когда желоб Е (ведомое звено главного исполнительного механизма) находится в окрестности свого крайнего левого положения, механизм IV погрузки материала открывает и закрывает задвижку верхнего бункера VI. В результате этого на желоб под действием собственного веса поступает порция материала М. Дальше, материал на желобе транспортируется слева на право (рабочий ход главного исполнительного механизма). В конце рабочего хода (в крайнем правом положении желоба) механизм V разгрузки материала опускает нож отсекателя на желоб левее порции материала, после чего начинается обратный – холостой ход. Желоб двигается справа налево, а опущенный нож отсекателя, оставаясь неподвижным, удерживает транспортируемый материал на месте. В результате, материал сдвигается к краю желоба и постепенно сбрасывается в нижний бункер VII. После этого желоб продолжает двигаться без материала, а нож отсекателя поднимается в верхнее положение. В конце холостого хода главного исполнительного механизма начинается процесс погрузки материала, который заканчивается уже на рабочем ходу после погрузки полной порции материала.
Так работает машинный агрегат в течение одного цикла установившегося движения.
-
Рис.II Принципиальная схема машинного агрегата конвейера