Порядок выполнения курсовой работы поТММ

Порядок выполнения курсовой работы по ТММ.

Работа выполняется на листах формата А4 в соответсвии с ЕСКД.

Титульный лист

Содержание (на отдельном листе) стр.

Введение …………………………………………………………………

Исходные данные (бланк задания)…………………………………………

1. Кинематический расчёт механизма………………………………………

1.1 Определение размеров механизма ………………………………………

1.2 Аналитическое определение перемещений, скоростей и ускорений…..

1.3 Определение скоростей и ускорений методом планов…………………

2. Силовой расчёт механизма…………………………………………… .

3. Выравнивание хода машины. Расчёт маховика…………………………

3.1 Расчёт работы сил сопротивления, движущей и избыточной работ….

3.2 Расчёт изменения кинетической энергии агрегата………………………

3.3 Определение размеров маховика…………………………………………

3.4 Контрольный анализ хода машины……………………………………

Литература…………………………………………………………………

Введение (на отдельном листе)

Целью курсовой работы является освоение методики динамического анализа движения машинного агрегата в установившемся режиме и его регулирование с помощью маховика.Рассматривается машинный агрегат, включающий в себя исполнительный рычажный механизм, с приводом от электродвигателя через ременную и зубчатую передачу.

Предполагаются уже известными размеры звеньев исполнительного механизма, массы и моменты инерции звеньев, средняя частота вращения ведущего звена исполнительного механизма, технологические нагрузки на ведомом звене.

Целью кинематического расчета является определение перемещений, скоростей и ускорений звеньев и их точек при заданных размерах и движении ведущего звена. Результаты кинематического расчета используются при выполнении следующих этапов работы. Целью силового расчета механизма является определение реакций в кинематических парах, усилий, приложенных к звеньям. Результаты могут быть использованы при проектировочных расчетах механизма. В данной работе рассмотрен расчет аналитическим и графическими методами применительно к кривошипно-ползунному механизму, который является основным объектом в курсовых и расчётно-графических работах по ТММ.

В результате выполнения третьего этапа работы рассчитывается маховик, обеспечивающий нормальную работу привода, определяется закон движения ведущего звена. Расчёты выполняются с использованием аналитического метода. Они сопровождаются построением графиков.

1. Кинематический расчёт механизма. (С нового листа)

1. Опрделение размеров звеьев.

Производится по формулам (49) . (Здесь и далее в этапе 1 ссылки на номера формул,таблиц, рисунков относятся к м.у. 2 списка литературы.) По полученным размерам вычерчивается в масштабе схема механизма в заданном положении. (рис.8) или (рис.9)

2. Аналитическое определение перемещений, скоростей и ускорений.

Производится по формулам (13),(14),(15) ,(41) Результаты расчётов сводятся в табл.1 и представлены на рис.10. Для одного положения здесь и далее во всей

работе даётся пример расчётов.

3. Определение скоростей и ускорений методом планов.

Приводятся все необходимые зависимсти, пояснения и расчёты.

План скоростей (рис.3), план ускорений (рис.4) . ( V_Cи a_C не определять.)

2. Силовой расчёт механизма (С нового листа)

При силовом расчете учитываются лишь наиболее значимые нагрузки, приложенные на ползунe: сила сопротивления P на ползуне, направленная против его скорости ; сила тяжести ползуна ; сила инерции . 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 . (Здесь и далее в этапе 2 ссылки на номера формул,таблиц,рисунков относятся к м.у. 2 списка литературы.) Величины и вычисляются по зависимостям (26), (27);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);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; В положении механизма построить проверочный план сил для ползуна (рис.14). Должно выполняться условие равновесия сил: . Результаты расчётов представить в табл.2.

3.Выравнивание хода машины. Расчёт маховика. (С нового листа)

3.1 Расчёт работы сил сопротивления, движущей и избыточной работ.

Приведённый момент М_с от силы сопротивления Р на ползуне ( с учётом его силы тяжести G₃) находится по зависимости (26). Здесь и далее в этапе 3 ссылки на номера формул, рисунков, таблиц относятся к м.у.3 списка литературы. Зависимость силы Р от угла поворота кривошипа задана графиком, приводимым в задании на курсовую работу. Знак силы Р определяется её направлением относительно оси X. Само направление силы сопротивления противоположно скорости ползуна. Значения Р, S′ подставляются с учётом знаков. Для вертикальной схемы (ось Х- вверх) -=180^○,

для горизонтальной (ось Х-вправо)- =270^○.

Работа сил сопротивления вычисляется по формулам (27),(28),(29). Принимаем, что М_Д=const. Его величина определяется по формулам (31),(30). График движущей работы (наклонная прямая) строится из условия (30). В каждом положении находится избыточная работа А_И и равное ей приращение кинетической энергии агрегата (32).Результаты расчётов представляются на рис.9, 10, 11 и приводятся в табл.2.

Ориентировочная мощность двигателя находится по формуле (33). По табл .1 выбираем тип двигателя, находим его мощность, частоту вращения, момент инерции ротора J_p. По формуле (35) находим передаточное отношение от двигателя до кривошипа.

3.2 Расчёт изменения кинетической энергии агрегата.

По формуле (36) определяем величину приведённого момента инерции масс, совершающих поступательное движение . По зависимости ( 37) находим изменение кинетической энергии масс, совершающих поступательное движение. Изменение кинетической энергии вращающихся масс находим по формуле (18). Результаты расчётов величин

Т=А_ИЗБ., Т_c, Т_v представляютс на рис.12 и приводятся в табл.2.

3.3 Определение размеров маховика.

По формуле (20) определяем необходимую величину J_с приведённого момента инерции вращающихся масс. По зависимости (38) находим момент инерции маховика. Величина J_со , имеющихся вращающихся масс J_со = J_п + J_р ∙ (i_дк)².

Здесь J_п –момент инерции передаточного механизма, приведённый к валу кривошипа (задаётся в работе).

Конструктивно маховик выполняется в виде колеса с массивным ободом прямоугольного сечения (рис. 13). Расчетная схема для определения размеров обода показана на рис. 14.Принимая приближенно, что 90% момента инерции маховика относится к ободу, и задав ориентировочно значение среднего радиуса R_ср= (3-5)ОА , найдем по формуле (39) массу обода . Площадь сечения обода определим по формуле(40). Чтобы исключить возможность разрушения обода маховика под действием центробежных сил инерции, производится проверка окружной скорости V_окр = _ср (R_ср +0,5h) ≤ V_КР. Для чугуна V_КР = 30м/c.

По уточнённым данным вычерчивается в масштабе эскиз маховика (рис.13), на котором проставляются наружный диаметр d_Н = (2R_СР + h), внутренний диаметр обода d_ВН = (2R_СР - h) и ширина обода b.

При этом численные значения этих величин необходимо округлить до ближайших стандартных из ряда нормальных линейных размеров. Все остальные элементы маховика оформляются из конструктивных соображений и их размеры не проставляются.

3.4 Контрольный анализ хода машины .

Анализ хода выполняется для проверки расчёта маховика и включает в себя определение мгновенных значений угловой скорости кривошипа, определение коэффициента неравномерности хода и сравнение его с заданным. Так как при наличии маховика колебания скорости малы, на графике угловой скорости можно откладывать её отклонения Δω от среднего значения (рис.15), определяемые по формулам (25) и (22).Контрольный коэффициент неравномерности хода δ_К определяется по формуле δ_к = (Δω_нб) / ω_ср , где Δω_нб = (ω_max - ω_min) – определяются из расчётов по формулам (24),(25). Отклонение оценивается в процентном отношении к заданному (Δδ)% = 100(δ_к - δ) / δ. Как правило, оно не превышает 5%.

Литература

1. Фролов К.В.Теория механизмов и механика машин–М.:Высш.шк.2005.

2. Кинематический и силовой расчет механизма. Метод. указания к выполнению курсовой работы

по ТММ. Изд. Кафедры ТМ и ДМ. – СПб.: ПИМаш, 2011.

3. Выравнивание хода машины. Расчёт маховика. Метод. указания к выполнению курсовой работы по ТММ. Изд. Кафедры ТМ и ДМ. – СПб.: ПИМаш, 2009.