1. Кинематический анализ балансирного пресса.
1.1. Краткое описание конструкции и работы балансирного пресса.
Балансирный пресс предназначен для вытяжки, правки, гибки, резки, вырубки,
пробивки отверстий.
Основной механизм пресс состоит из кривошипа 1, шатунов 2 и 4, коромысла 3 и рабочего ползуна5.
На участке холостого хода кинематическая схема механизма пресса обеспечивает увеличение рабочего хода и скорости ползуна 5.
Ведущее звено 1 приводится в движение от электродвигателя при помощи планетарного редуктора и цилиндрической зубчатой передачи z4-z5.
Высадочный ползун 5 при движении вниз (рабочий ход) деформирует заготовку.
Кулачковый механизм обеспечивает жидкую периодическую смазку шарниров основного механизма.
1.2.Определение длин звеньев.
Необходимо определить длины звеньев, следуя из истинных длин, приведённых в исходных данных.
Определим масштаб Кl :
Kl = lист / lчерт = lO1A / lчерт =0,3 м / 50мм = 0,006 м/мм;
О1А= 0,3м =50 мм; АВ=1,5 м=250 мм; О2С=1,9 м=316,667 мм;
О2В=0,95 мм=158,333 мм; СD=0,4 м=66,667 мм;d=1,5 м=250 мм;
с=0,95 м=158,333 мм.
1.3.Структурный анализ механизма.
Определение структурного анализа механизма необходимо для выбора метода кинематического и силового анализа.
В механизме имеется 7 кинематических пар, 6 из которых допускают вращательное движение звеньев (O1 - 1, 1 - 2, O2 - 3, 2 - 3, 3 - 4, 4 - 5) и 1 - поступательное (O3 - C). Все кинематические пары 5-класса.
Степень подвижности механизма вычисляется по формуле Чебышева :
W = 3 ∙ n - 2 ∙ p5 - 1 ∙ p4, где
n - число подвижных звеньев;
p5 - число пар пятого класса;
p4 - число пар четвертого класса;
W = 3 ∙5 - 2 ∙ 7 = 1.
Ведущим является звено O1A. Ведомая часть механизма состоит из 2 групп Ассура.
Формула строения механизма : I(O1, 1) -> II(2, 3) -> II(4, 5).
Т. к. максимальные класс групп Ассура, водящих в механизм, - второй, то класс
всего механизма так же второй.
1.4. Определение масштабов Kl, Kv, Ka.
Изображение кинематической схемы механизма в выбранном масштабе, соответствующее определенному положению входного звена, называется планом механизма. Масштаб плана механизма определяется отношением числового значения длины изображаемого звена в метрах к длине отрезка на плане в мм т.е
Масштаб плана механизма :
Kl = lист/ lчерт = lO1A / lчерт = 0,3 м/50мм =0,006 м/мм;
Планом скоростей механизма называют чертеж, на котором изображены в виде
отрезков векторы, равные по модулю и по направлению скоростям различных точек звеньев механизма в данный момент. План скоростей для механизма является совокупностью нескольких планов скоростей для отдельных групп Ассура, а значит, и отдельных звеньев .
Определяем угловую скорость ведущего звена:
ω 1=( π ∙ l O1A) / nz1 ) / (u1-5 ∙ 30) = (3,14 ∙ 1450/ (18,5∙ 30) = 8,2 рад/с;
Масштаб планов скоростей :
Kv = Vист / Vчерт = VA / VA(черт) =
=(ω1 ∙ lO1A) / VA(черт) = (8,2 рад/с ∙ 0,3 м) / 50 мм = 0,05 (м/с)/мм;
Чертеж, на котором изображены в виде отрезков векторы, равные
по модулю и направлению ускорениям различных точек звеньев
механизма в данный момент, называют планом ускорений механизма.
Векторы, имеющие начало в полюсе плана скоростей или ускорений,
называются абсолютными.
Масштаб планов ускорений:
Kа =lаист / lчерт = aA / aA(черт) = (ω1 2 ∙ lO1A) / aA(черт) =
=(8,2 2 рад/с * 0,3м) / 50 мм = 0,4(м/с 2)/мм.