
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Введение
- •1. Расчет кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма.
- •1.1. Определение положений звеньев, аналогов скоростей и ускорений
- •1.2. Определение скоростей и ускорений звеньев и их точек
- •1.3. Определение скоростей и ускорений методом планов
- •2. Силовой расчет механизма
- •2.1. Исходные данные для расчета
- •2.2. Методика силового расчета
- •3. Упрощенная методика кинематического и силового расчета
- •3.1. Вертикальное расположение ползуна
- •3.2 Горизонтальное расположение ползуна
- •4. Порядок выполнения работы. Графическая часть и пояснительная записка
- •4.1. Исходные данные для проектирования
- •4.2. Содержание и порядок кинематического расчета (I этап)
- •4.3. Содержание и порядок силового расчета (II этап)
- •4.4. Содержание и оформление графической части
- •4.5. Содержание и оформление пояснительной записки
- •Рекомендуемая литература
4. Порядок выполнения работы. Графическая часть и пояснительная записка
4.1. Исходные данные для проектирования
Для выполнения курсовой работы студентам выдается индивидуальное задание, которое содержит следующие данные:
–наибольший ход
ползуна, м;
–отношение длины
кривошипа к длине шатуна;
–частота вращения
ротора двигателя, об/мин;
–передаточное
отношение от двигателя к кривошипу;
–масса ползуна, кг;
–усилие сопротивления
на ползуне в виде графика;
–угол поворота
кривошипа, определяющий положение
механизма, в котором производится
построение планов;
–шаг изменения
угла
;
Обычно расчеты
делаются для
положений механизма
.
Точность вычислений - четыре значащие
цифры. Единицы измерения соответствуют
системе СИ.
4.2. Содержание и порядок кинематического расчета (I этап)
а) определение размеров механизма:
радиус кривошипа
; длина шатуна
.
(49)
По полученным
размерам вычерчивается в масштабе схема
механизма в положении
(рис.2).
б) расчет перемещений, аналогов скоростей и ускорений ползуна.
Производится по зависимостям (4), (5), (9), (10) или по приближенным зависимостям (13), (14), (15).
в) построение кинематических диаграмм.
Строятся для наглядного представления о характере изменения кинематических параметров (рис. 10).
При построении необходимо учитывать взаимосвязь между ними, выражающуюся в согласованном расположении характерных точек. Нулевому значению аналога скорости соответствует максимальное (или минимальное) значение перемещения ползуна. Нулевым значениям аналога ускорения соответствуют точки максимума или минимума на графике аналога скорости и точки перегиба на графике перемещения. Точкам максимума или минимума на графике аналога ускорения соответствуют точки перегиба на графике аналога скорости.
г) построение плана скоростей и ускорений.
Производится в
положении механизма при
(рис. 8 или 9). Методика построения дана
в разд. 1.3. Средняя величина угловой
скорости
определяется по зависимости:
.
(50)
Значения
,
полученные из планов, следует сравнить
с аналитическими, определяемыми по
зависимостям (17) и (21) при
.
4.3. Содержание и порядок силового расчета (II этап)
а) на схеме механизма
(рис. 8 или 9) следует показать (без
масштаба), приложенные к звеньям силы
и
момент
на кривошипе. Их направления можно
определить, используя план скоростей
и план ускорений: сила сопротивления
– против
,
сила инерции
–
против
.
Величины
и
вычисляются по зависимостям (26), (27);
б) для всех положений
механизма определить величины
,
,
и
.
При этом для вертикальной схемы (рис.
8) используем зависимости (42), (41), (40),
(44), (46). Для горизонтальной схемы (рис.
9) используем зависимости (48), (41), (47),
(44), (46);
в) по результатам
расчетов построить годограф реакции
(рис. 11) и графики
и
,
в зависимости от угла поворота кривошипа
(рис. 12; 13). Следует отметить, что характер
графиков зависит от величин исходных
данных работы и может отличаться от
приведенных на рис. 11, 12, 13;
г) в положении
механизма
построить проверочный план сил для
ползуна (рис. 14). Должно выполняться
условие равновесия сил:
.
(51)
Здесь
.