- •Курсовой проект (пояснительная записка)
- •Содержание
- •1 Описание работы машины и исходные данные для проектирования
- •2 Исследование динамики машинного агрегата
- •3 Динамический синтез и анализ машинного агрегата по заданному коэффициенту неравномерности движения δ
- •3.1 Задачи динамического синтеза и анализа машинного агрегата
- •3.2 Структурный анализ рычажного механизма
- •3.3 Определение размеров звеньев рычажного механизма
- •3.4 Определение кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.4.1 Графический метод решения
- •3.4.1.1 Построение плана положений механизма
- •3.4.1.2 Построение плана аналогов скоростей и определение первых передаточных функций механизма
- •3.4.2 Аналитический метод решения
- •3.4 2.1 Составление схемы алгоритма расчета кинематических характеристик механизма
- •3.4.2.2 Расчет кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.5 Выбор динамической модели и её обоснование
- •3.6 Построение индикаторной диаграммы и расчет движущей силы для всех положений механизма
- •3.7 Расчет приведенного момента движущих сил в двух контрольных положениях
- •3.8 Построение графика приведенных моментов движущих сил и сил сопротивления
- •3.9 Определение работы движущих сил
- •3.10 Построение графика изменения работы движущих сил и сил сопротивления
- •3.11 Расчет переменной составляющей приведенного момента инерции
- •3.12 Построение графика переменной составляющей приведенного момента инерции
- •3.15 Определение момента инерции маховика и его параметров
- •3.16 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ω1(t)
- •3.17 Построение графика изменения угловой скорости звена приведения
- •3.18 Составление схемы алгоритма по определению закона движения звена приведения ε1(t)
- •3.19 Построение графика изменения углового ускорения звена приведения
- •3.20 Построение графика кинематических характеристик рычажного механизма
- •3.21 Построение графика изменения кинетической энергии машины
- •3.22 Анализ и выводы по разделу
- •Динамический анализ рычажного механизма
- •4.1 Задачи динамического анализа и методы их решения
- •4.2 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №3
- •4.2.1 Построение плана положения механизма
- •4.2.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.2.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма
- •4.4.3 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.4.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.4.5 Определение уравновешивающего момента
- •4.5 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •4.6 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №9
- •4.6.1 Построение плана положения механизма
- •4.6.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.6.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма
- •4.8.2 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.8.3 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.8.4 Определение уравновешивающего момента
- •4.9 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •5.3 Составление схемы алгоритма расчёта кинематических характеристик толкателя
- •Аналог скорости движения толкателя определяется по уравнению:
- •5.4 Расчет значений перемещения толкателя, его аналогов скорости и ускорения для 2-х контрольных положений
- •5.5. Определение экстремальных значений аналогов скорости и ускорения толкателя на фазах удаления и возвращения, а также соответствующих им перемещений
- •5.6 Построение совмещенной диаграммы и определение основных размеров механизма из условия максимально допустимого угла давления
- •А) Кинематическая диаграмма перемещения толкателя
- •Б) Кинематическая диаграмма аналога скорости толкателя:
- •В) Кинематическая диаграмма аналога ускорения толкателя.
- •5.7.2 Определения радиуса ролика толкателя, построение действительного профиля кулачка
- •5.8 Определение угла давления и построение графика зависимости угла давления от угла поворота кулачка
- •5.9 Расчет основных размеров
- •5.10 Составление схемы алгоритма расчета полярных и декартовых координат центрового профиля кулачка
3.4.2 Аналитический метод решения
3.4 2.1 Составление схемы алгоритма расчета кинематических характеристик механизма
Рисунок 3.4. Расчетная схема механизма
Алгоритм вычислений кинематических характеристик механизма имеет вид (Методическое пособие «Динамика машин и механизмов в установившемся режиме движения»):
Примечание: 1. В формуле (3) a=+1, если ползун расположен сверху от начала координат, a=–1, если ползун расположен снизу.
3.4.2.2 Расчет кинематических характеристик рычажного механизма
Алгоритм вычислений полученный в пункте 3.4.2.1. используем для контрольного положения механизма с углом с углом φ1=30º в таблице 3.3. с результатами.
Таблица 3.3. Результаты расчета
№ п/п |
Параметры |
Формула |
Размерность |
Результат |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
xA |
|
м |
0,076 |
2 |
yA |
|
м |
0,044 |
3 |
yB |
|
м |
0,386 |
4 |
|
|
- |
-0,217 |
5 |
|
|
- |
0,977 |
6 |
|
|
- |
-0,128 |
7 |
|
|
м |
0,085 |
8 |
|
|
- |
-0,218 |
Продолжение таблицы 3.3.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
9 |
|
|
м |
-0,033 |
10 |
|
|
м |
0,049 |
11 |
|
|
м |
0,164 |
12 |
|
|
м |
-0,028 |
13 |
|
|
м |
0,079 |
14 |
|
|
м |
-0,049 |
15 |
|
|
м |
-0,036 |
16 |
|
|
м |
0,438 |
17 |
|
|
м |
0,052 |
Алгоритм вычислений полученный в пункте 3.4.2.1. используем для контрольного положения механизма с углом с углом φ1=210º в таблице 3.4. с результатами.
Таблица 3.4. Результаты расчета
№ п/п |
Параметры |
Формула |
Размерность |
Результат |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
xA |
|
м |
-0,076 |
2 |
yA |
|
м |
-0,044 |
3 |
yB |
|
м |
0,298 |
4 |
|
|
- |
0,217 |
5 |
|
|
- |
0,977 |
6 |
|
|
- |
0,128 |
7 |
|
|
м |
-0,066 |
8 |
|
|
- |
0,218 |
Продолжение таблицы 3.4.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
9 |
|
|
м |
0,055 |
10 |
|
|
м |
-0,049 |
11 |
|
|
м |
0,076 |
12 |
|
|
м |
0,028 |
13 |
|
|
м |
-0,079 |
14 |
|
|
м |
0,049 |
15 |
|
|
м |
0,052 |
16 |
|
|
м |
0,438 |
17 |
|
|
м |
0,140 |
Сравним результаты расчетов, полученные графическим и аналитическим методами для 3-го положения, в таблице 3.5, а для 9-го в таблице 3.6.
Таблица 3.5. Сравнение полученных результатов.
Переменная |
Размерность |
Аналитический метод |
Графический метод |
yB |
м |
0,386 |
0,382 |
|
град. |
102,5 |
102 |
|
м |
0,049 |
0,05 |
|
м |
0,164 |
0,162 |
|
– |
-0,128 |
0,131 |
|
м |
0,085 |
0,086 |
|
м |
-0,028 |
0,028 |
|
м |
0,079 |
0,080 |
Таблица 3.6. Сравнение полученных результатов.
Переменная |
Размерность |
Аналитический метод |
Графический метод |
yB |
м |
0,298 |
0,296 |
|
град. |
77,5 |
78 |
|
м |
-0,049 |
0,05 |
|
м |
0,076 |
0,076 |
|
– |
0,128 |
0,129 |
|
м |
-0,066 |
0,066 |
|
м |
0,028 |
0,028 |
|
м |
-0,079 |
0,072 |