Реферати українською » Промышленность, производство » Проектування та дослідження механізмів компресора


Реферат Проектування та дослідження механізмів компресора

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою

Державне освітнє установа

вищого професійної освіти

>Тульский Державний університет

Кафедра «Проектування механізмів і деталей машин»

>ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

до курсовому проекту по ТММ:

«Проектування як дослідження механізмів компресора»

>Виполнил: студент грн. 620832Решилин А.В.

Консультував: професорКрюков В.А.

Тула 2005


Зміст

Запровадження

1Структурний аналіз політики та синтез стрижневого механізму

1.1Структурний аналіз стрижневого механізму

1.2Структурний синтез раціонального механізму

2Кинематический аналіз стрижневого механізму

2.1 Побудова планів положень механізму

2.2 Побудова планів швидкостей

2.3 Побудова планів прискорень

3 Динамічний аналіз стану і синтез машинного агрегату

3.1 Динамічна модель машинного агрегату

3.2 Побудова графіка наведених моментів сил опору

3.3 Побудова графіка робіт сил опору

3.4 Побудова графіка рушійних зусиль і визначення що рухали моменту

3.5 Побудова графіка збільшення кінетичній енергії

3.6 Побудова графіка наведеного моменту інерції

3.7 Побудова діаграмиВиттенбауера

3.8 Підбір маховика

3.9 Побудова графіка кутовий швидкості вхідного ланки стрижневого механізму

4Кинематический розрахунок передатного механізму

5Геометрический синтезевольвентной циліндричною звичайною зубчастою передачі

5.1 Умови та обмеження синтезу

5.2 Вибір оптимального варіанта передачі

5.3 Розрахунок геометричних параметрів, якісних характеристик і контрольних розмірів передачі

5.4 Побудова картини зачеплення

6 Синтез планетарної передачі

6.1 Умови синтезу

6.2 Синтез планетарної передачі

6.3 Побудова плану швидкостей і діаграми кутових швидкостей

Список використовуваної літератури


Запровадження

Механізм компресора складається з стрижневого механізму, передатного механізму, і виконавчого органу. Функціональна схема механізму показано малюнкуВ.1.Передаточний механізм виконаний у вигляді послідовного сполуки планетарної передачі йрядной звичайною зубчастою передачі.Стержневой механізм призначений для перетворення обертального рухукривошипа увозвратно–поступательного руху повзуна.Передаточний механізм призначений зменшення кутовий швидкості і збільшеннякрутящего моменту.


>Рис.В.1. Функціональна схема машинного агрегату

>ЭД – електродвигун

ЛМ – передатний механізм

РМ – стрижневою механізм

ІС – виконавчий орган


1.  >Структурний аналіз стану і синтез стрижневого механізму

 

1.1  >Структурний аналіз стрижневого механізму

проектування механізм компресор

>Стержневой механізм призначений для перетворення обертального руху навозвратно-поступательное.Стержневой механізм є пласким і складається з п'ятьох рухливих ланок і семи кінематичних пар. Структурна схема механізму приведено малюнку 1.1, характеристики ланок в таблиці 1.1., характеристики кінематичних пар в таблиці 1.2


>Рис.1.1 Структурна схема стрижневого механізму

До складу механізму входять 5 рухливих ланок, одне нерухоме ланка (стійка) і аналогічних сім КП. Характеристики ланок наведені у таблиці 1.1, а характеристики КП в таблиці 1.2.


Таблиця 1.1

Характеристика ланок

Номер ланки 1 2 3 4 5 0
Назва кривошип шатун коромисло шатун повзун стійка
Вигляд руху обертальне >плоско-праллельное >возвратно-вращательное >плоско-праллельное >возвратно-поступательное
Призначення вхід >промежут. >промежут. >промежут. вихід

Таблиця 1.2

Характеристика кінематичних пар

Позначення О1 А У >О3 З >D45 >D50
Назва >вращат. >вращат. >вращат. >вращат. >вращат. >вращат. >поступат.
Вигляд нижча нижча нижча нижча нижча нижча нижча
Клас 5 5 5 5 5 5 5

>Определим число ступенів свободи механізму за такою формулою Чебишева:

 

де n – число рухливих ланок;

>pн – число нижчих кінематичних пар;

>pв – число вищих кінематичних пар.

 

>Разбиваем механізм на групиАссура. Структурні схеми групи наведено нарисунке1.2.



>Рис.1.2. Структурні групиАссура

>Т.к. в механізм входять групи лише другого класу, то весь механізм віднесено до другому класу.

1.2Структурний синтез раціонального механізму

>Определим число надлишкових зв'язків стрижневого механізму за такою формулоюСомова-Малишева:

дер5 – число кінематичних пар 5 класу;

>р4 – число кінематичних пар 4 класу;

>р3 – число кінематичних пар 3 класу;

>р2 – число кінематичних пар 2 класу;

>р1 – число кінематичних пар 1 класу;

 

Для усунення надлишкових зв'язків знижуємо клас кінематичних пар. Характеристика кінематичних пар раціонального механізму приведено в таблиці 1.3.

Таблиця 1.3

Характеристика кінематичних пар раціонального механізму

>Кинематические

пари

О1 >А12 >В23 >О3 >С24 >D45 >D50

Вихідний

механізм

У., 5 кл. У., 5 кл. >В.,5 кл. У., 5 кл. У., 5 кл. У., 5 кл Посаду.,5кл.

Раціональний

механізм

У., 5 кл. Ц., 4 кл. >Сф.,3 кл. У., 5 кл. Ц., 4 кл. >Сф., 3 кл Посаду.,5кл.

Структурна схема синтезованого раціонального механізму приведено малюнку 1.3.


>Рис. 1.3. Структурна схема раціонального механізму

Для перевірки визначаємо число ступенів свободи синтезованого механізму.


2.  >Кинематический аналіз стрижневого механізму

 

2.1  Побудова планів становища механізму

Розраховуємо довжини відрізків, що зображують ланки механізму на кресленні.

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; ;

; .

Для побудови планів положень вибираємо масштабний коефіцієнт .

Будуємо план положень механізму:

1.Наносим на кресленні точки, відповідні нерухомим КП і лінію через яку рухається повзун.

2. Проводимо окружність з центромO1 і радіусомO1A.

3.Разбиваем окружність на 12 рівних частин з інтервалом30о іпронумеровиваем в напрямі кутовий швидкості, те щоб крайньому становищу поршня відповідала точка „0”.

4. Методом зарубок малюємо плани положень ланок всім 12 положень на окружності.

2.2 Побудова плану швидкостей

Метод планів швидкостей належить до графічної методу кінематики і дозволяє визначити швидкості крапок і кутових прискорень ланок.

Розраховуємо кутову швидкістькривошипа:

;

.

Визначаємо швидкість точки Акривошипа 1, коїть обертальне рух

.

Приймаємо довжину масштабного відрізка, який зображує швидкість точки Ара= 60 мм розраховуємо масштабний коефіцієнт плану швидкостей

=0,05233;

Приймаємо .

>Пересчитиваем значення масштабного відрізка

=>62,8мм.

Знаходимо швидкість точки B:

>VB=VA+VBA де,

>VBA – відносна швидкість точки У, спрямована перпендикулярно АВ;

>VB – абсолютна швидкість точки У, спрямована перпендикулярноВО3.

Вирішуємо це рівняння графічно.

Становище точки З на плані швидкостей знаходимо з умови подоби однойменних постатей планів швидкостей і планів механізму.

Знаходимо швидкість точки D:

>VD=VC+VDC де,

>VDC – відносна швидкість точки D, спрямована перпендикулярно CD

>VD – абсолютна швидкість точки D, спрямована вертикально.

Вирішуємо це рівняння графічно.

Розраховуємо абсолютні швидкості точок:

Відносні швидкості:

>Угловие швидкості ланок:

;

;

.

Результати підрахунків швидкостей заносимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Швидкості крапок і кутові швидкості ланок

>Параметр Положення
0, 12 39 2 3 4 5 5’ 6 7 8 9 10 11
>рв, мм 20 16 58 68 52 8 16 32 56 63 56 34 7
>рс, мм 6 28 59 76 67 24 8 22 51 62 59 44 21
>рd, мм 0 61 110 124 91 30 0 22 66 98 103 84 49
>аb, мм 64 49 13 35 70 66 54 45 22 4 16 40 60
 >dc, мм 6 39 76 95 79 24 8 27 63 72 67 53 35
>ps2, мм 24 42 55 64 45 18 27 39 57 63 56 40 21
>ps4, мм 3 43 78 92 70 24 4 17 50 73 77 61 33
>VB, м/с 1 0,8 2,9 3,4 2,6 0,4 0,8 1,6 2,8 3,15 2,8 1,7 0,35
>VС, м/с 0,3 1,4 2,95 3,8 3,35 1,2 0,4 1,1 2,55 3,1 2,95 2,2 1,05
>VD, м/с 0 3,05 5,5 6,2 4,55 1,5 0 1,1 3,3 4,9 5,15 4,2 2,45
>VS2 , м/с 1,2 2,1 2,75 3,2 2,25 0,9 1,35 1,95 2,85 3,15 2,8 2 1,05
>VS4 , м/с 0,15 2,15 3,9 4,6 3,5 1,2 0,2 0,85 2,5 3,65 3,85 3,05 1,65
>VBA, м/с 3,2 2,45 0,65 1,75 3,5 3,3 2,7 2,25 1,1 0,2 0,8 2 3
>VCD, м/с 0,3 1,95 3,8 4,75 3,95 1,2 0,4 1,35 3,15 3,6 3,35 2,65 1,75

,

>рад/с

6,4 4,9 1,3 3,5 7 6,6 5,4 4,5 2,2 0,4 1,6 4 6

,

>рад/с

3,45 2,76 10 11,7 8,97 1,38 2,76 5,52 9,66 10,9 9,66 5,86 1,21

,

>рад/с

0,54 3,48 6,79 8,48 7,05 2,14 0,71 2,41 5,63 6,43 5,98 4,73 3,13

2.3 Побудова планів прискорень

Визначаємо прискорення точки акривошипа 1, коїть обертальне рух:

, , отже

;

>м/с2.

Приймаємо довжину масштабного відрізка, який зображує прискорення точки Проте й розраховуємо масштабний коефіцієнт плану прискорень

;

Приймаємо .

>Пересчитиваем значення масштабного відрізка:

.

Прискорення точки У вважається по формулам:

 ;

– нормальне прискорення точки У щодо полюси А;

 –тангенсальное прискорення точки У щодо полюси А;

 – нормальне прискорення точки У;

–тангенсальное прискорення точки У;

, =;

Вирішуємо це рівняння графічно.

Використовуючи умова подоби однойменних постатей плану прискорень і плану механізму знаходимо становище точки З на плані прискорень.

Прискорення точки D вважається за такою формулою:

;

 – нормальне прискорення точки D щодо полюси З;

 –тангенсальное прискорення точки D щодо полюси З;

;

Вирішуємо це рівняння графічно.

Розраховуємо прискорення:

;

;

;

;

;

;

Розраховуємо кутові прискорення ланок:

;

;

Отримані дані заносимо в таблицю 2.2.

Таблиця 2.2

>Ускорения крапок і кутові прискорення ланок

>Параметр Положення
0 2

b, мм

59 49

з, мм

61 68

>d, мм

139 92

>s2, мм

66 32

>s4,мм

98 70
>n2b ,мм 12 113
>n3b, мм 59 39
>n4d,мм 92 79
>aB,м/с2 59 49
>aC,м/с2 61 68
>aD,м/с2 139 92
>as2 ,>м/с2 66 32
>as4,м/с2 98 70

,>м/с2

12 113

,>м/с2

59 39

,м/с2

92 79

,>рад/с2

24 226

,>рад/с2

203,5 134,5

,>рад/с2

164,3 141,1

3. Динамічний аналіз політики та синтез машинного агрегату

3.1 Динамічна модель машинного агрегату

Основним умовою синтезу машинного агрегату є забезпечення заданої нерівномірності руху , де - фактичне значення нерівномірності, -допускаемое значення коефіцієнта нерівномірності. =0,07

Конструктивно це завдання виконують з допомогою установки маховика. Через війну виконання завдання синтезу визначається:

1- необхідний момент інерції маховика;

2- розміри маховика;

3- місце установки маховика.

Для спрощення вирішення завдань синтезу механізм замінюється його розрахункової динамічної моделлю (>рис.3.1.). Ця модель є тверде тіло, що має деяким моментом інерції (– наведений момент інерції), обертове навколо нерухомійосипод дією пари сил з моментом  (– наведений момент сил).Угловая координата динамічної моделі повинна збігатися з кутовий координатою однієї з ланок механізму (ланка приведення).


>Рис. 3.1. Динамічна модель машинного агрегату

3.2 Побудова графіка наведеного моменту сил опору

Схема механізму з прикладеними до неї силами показано малюнку 3.2.


>Рис.3.2 Схема механізму з прикладеними силами

На ланки механізму діють такі сили:

1. Сили тяжкості ланок

2. Момент сил опору.

Наведений момент сил опору розраховуємо за такою формулою:

 - кути між напрямом відповідних зусиль і швидкістю їх точки докладання.

,т.к.

кути , визначаються за планами швидкостей.

>Индикаторная діаграма, показує тиск газів у циліндрі зображено малюнку 3.3.


>Рис. 3.3Индикаторная діаграма

 

Вихідні дані до розрахунку і значення наведеного моменту сил опору заносимо в таблицю 3.1.


Таблиця 3.1

Розрахунок наведеного моменту сил опору

>Параметр Положення
0,12 1 2 3 4 5 5’ 6 7 8 9 10 11

>VS2,

м/с

1,2 2,1 2,75 3,2 2,25 0,9 1,35 1,35 2,85 3,15 2,8 2 1,05

>VS4,

м/с

0,15 2,15 3,9 4,6 3,5 1,2 0,2 0,85 2,5 3,65 3,85 3,05 1,65

>VD,

м/с

0 3,05 5,5 6,2 4,55 1,5 0 1,1 3,3 4,9 5,15 4,2 2,45
>P5, М 6185 4330 3711 22266 24740 24740 24740 21648 10515 619 6185 6185 6185

,

град

80 50 45 45 40 20 75 90 110 130 145 170 150

,

град

30 10 15 20 25 25 55 140 150 160 165 170 170

,

град

0 180 180 180 180 0 0 180 180 180 180

Нм

0 504 -779 -5269 -4296 -1416 0 909 1324 -116 -1216 -991 -578

мм

0 10,1 15,6 105,4 85,9 28,3 0 18,2 26,5 2,3 24,3 19,8 11,6

По таблиці будуємо графік залежності . Масштабні коефіцієнти: ;

приймаємо .

>Ординати графіка розраховуємо за такою формулою:

;


3.3 Побудова графіка робіт сил опору.

Робота сил опору окреслюється інтеграл від часу сил опору:

;

Інтегрування виконується графічно:

1.Разбиваем графік функції на рівні ділянки;

2. Знаходимо значення функції у середині кожної ділянки;

3.Проецируем отримані крапки над вісь ординат;

4. Вибираємо полюс інтегрування р і з'єднуємо його з точками на осі ординат;

5. З нульової точки графіка робіт промінь 1, з кінця промінь 2 тощо.

Масштабний коефіцієнт робіт:

 де,

h –полюсное відстань інтегрування

>h=45,8 мм.

3.4 Побудова графіка рушійних зусиль і визначення що рухали моменту

При побудові графіка рушійних сил приймаємо такі припущення:

1. Момент рушійних сил постійнийМдв=const;

2. Машина працює у режимі встановленого двигуна, отже за циклАдв=Ас.

ГрафікАдв будуємо, поєднуючи початок і поклала край графікаАс.

Момент сил опору визначаємо з допомогою графіка,дифференцируя графікАс(1).

Потужність двигуна вираховується за формулою:

чи .

3.5 Побудова графіка збільшення кінетичної енергії

>Приращение кінетичної енергії обчислюється за такою формулою:

;

Віднімання виробляємо графічно.

;

.

3.6 Побудова графіка наведеного моменту інерції

 

;

Вихідні дані до розрахунку й одержують результати розрахунку заносимо в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2

Розрахунок наведеного моменту інерції

>Параметр Положення
0, 12 1 2 3 4 5 5’ 6 7 8 9 10 11
>VD, м/с 0 3,05 5,5 6,2 4,55 1,5 0 1,1 3,3 4,9 5,15 4,2 2,45
>VS2,м/с 1,2 2,1 2,75 3,2 2,25 0,9 1,35 1,95 2,85 3,15 2,8 2 1,05
>VS4,м/с 0,15 2,15 3,9 4,6 3,5 1,2 0,2 0,85 2,5 3,65 3,85 3,05 1,65

,>рад/с

6,4 4,9 1,3 3,5 7 6,6 5,4 4,5 2,2 0,4 1,6 4 6

,>рад/с

3,45 2,76 10 11,7 8,97 1,38 2,76 5,52 9,66 10,9 9,66 5,86 1,21

,>рад/с

0,54 3,48 6,79 8,48 7,05 2,14 0,71 2,41 5,63 6,43 5,98 4,73 3,13
>Jпр, кг м2 0,07 0,198 0,54 0,748 0,474 0,095 0,057 0,102 0,314 0,51 0,504 0,315 0,132

,мм

14 39,6 108 149,6 94,8 19 11,4 20,4 62,8 102 100,8 63 26,4

Вибираємо масштабний коефіцієнт:

;

Розраховуємо ординати графіка:

 ;

й будуємо графік .

3.7 Побудова діаграмиВиттенбауера

Для побудови діаграмиВиттенбауера виключаємо параметр з залежності і . Виняток виконуємо графічно.

Розраховуємо кути нахилу дотичних в діаграміВиттенбауера.

;

;

;

.

Проводимо під кутами ікасательние в

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація