Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Контрольная работа: Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма

Название: Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма
Раздел: Промышленность, производство
Тип: контрольная работа Добавлен 02:37:05 02 августа 2009 Похожие работы
Просмотров: 1551 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Контрольная работа по курсу

Теория машин и механизмов

Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма

2009 год

Содержание

Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма

Построение кинематических диаграмм

Построение планов скоростей и ускорений кривошипно-балансирного механизма

Кинетостатический анализ механизма

Задание

1. Построить в выбранном масштабе согласно своему варианту схему механизма для восьми положений кривошипа. Начальное положение ведущего звена (кривошипа ОА ) определяется углом J 0 . Все последующие положения звена ОА определяются через 45º от первоначального.

2. Построить траектории точек S и С 2 .

3. Построить диаграмму перемещения точки В .

4. Методом графического дифференцирования построить диаграммы изменения скорости и ускорения точки В .

5. Построить планы скоростей и ускорений для восьми заданных положений механизма и определить значения скорости и ускорений характерных точек.

6. Для одного из положений механизма определить силы давления в кинематических парах, учитывая силы инерции звеньев, веса, момента инерции звеньев относительно осей, проходящих через их центры тяжести, полезные сопротивления, приложенные к ведомому звену. Силы полезного сопротивления Р сопр и моменты полезного сопротивления М сопр следует направить против движения ведомого звена.

7. Пользуясь найденным давлением в шарнире А , подсчитать уравновешивающий момент на ведущем кривошипе ОА и затем для проверки определить этот же момент методом рычага Жуковского.

Данные для построения:

Вариант Схема механизма Размеры звеньев в мм Q φ n ,об. /мин ведущего звена
ОА АВ ВО 1 AS 2 BS 3 OO 1
7 в Рис.7 100 400 150 250 60 400 100 10 920
Вариант Вес звеньев, Н Моменты инерции относительно осей, проходящих через центры массы звеньев 2 и 3, кг∙м2 Сила сопротив-ления, Н

Момент сопротив-ления,

Н *м

Звено 2 Звено 3 Звено 2 Звено 3 Р сопр М сопр
G 2 G 3 JS 2 JS 3
7 (а, б, в, г, д, е) 50 30 0,06 0,02 - 400

Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма

Начертим в выбранном масштабе 1: 4 кинематическую схему механизма (рис. 1).

Рис. 1

Для построения плана положений звеньев необходимо:

1. Построить траекторию центра шарнира А , ведущего звена, для этого проводим окружность радиуса ОА .

2. Отметить на траектории движения точки А 6÷8÷12 и т.д. положений шарнира А .

3. Построить траекторию движения точки В ползуна, совершающего возвратно-поступательное движение.

4. Найти на траектории движения точки В 6÷8÷12 и т.д. положений ползуна, соответствующих отмеченным положениям шарнира А . Для этого необходимо взять раствор циркуля, равный длине шатуна АВ , и сделать из каждого положения точки А засечки на траектории движения точки В . Полученные точки А и В в соответствии соединить прямыми.

При вращении кривошипа ОА ползун В совершает возвратно-поступательное движение из одного крайнего положения в другое. Под крайним положением звена, совершающего возвратно-поступательное или колебательное движение, понимают положение, соответствующее изменению направления движения звена.

В крайнем правом положении ползун В будет находиться на наибольшем расстоянии от шарнира О . Это положение будет тогда, когда кривошип ОА и шатун АВ расположатся по одной прямой один за другим. Для нахождения этого положения необходимо из центра шарнира О радиусом равным (ОА + АВ ) = 100+400=500 сделать засечку на траектории движения точки В .

В крайнем левом положении точка В должна находиться на наименьшем расстоянии от шарнира О . Это положение будет тогда, когда кривошип ОА и шатун АВ расположатся по одной прямой. Для нахождения этого положения необходимо из центра шарнира О радиусом, равным (АВ - ОА ) =400-100=300 сделать засечку на траектории движения точки В .

Крайние положения точки В определяют ход ползуна кривошипно-шатунного механизма.

Имея 6÷8÷12 положений звеньев механизма, можно построить траектории положения любой точки любого звена, например центра тяжести S шатуна АВ . Положение точки S определяем делая засечки на прямых А 1 В 1 , А 2 В 2 , …, А 8 , В 8 дугами радиуса А S из точек А 1 , А 2 , А 3 , …, А 8 . Соединив последовательно полученные точки S 0 , S 1 , S 2 ,..., S 8 плавной кривой, получим траекторию точки S за один оборот кривошипа.

Построение положения звеньев кривошипно-балансирного механизма и определение положений характерных точек выполняется аналогично КШМ, рассмотренному выше. По заданным координатам определить на чертеже положение неподвижных точек ОО 1 . Затем провести окружность радиуса ОА и отметить на них восемь положений (А 1 , А 2 ,…, А 8 ) точки А ведущего звена, для которых требуется определить положение всех звеньев механизма. Положения остальных звеньев механизма, соответствующие заданным положениям ведущего звена ОА , определяем методом засечек.

Точка В движется по дуге окружности радиуса ВО 1 и всегда находится на этой дуге. Положение точек В 1 , В 2 , …, В 8 , соответствующие заданным положениям звена ОА 1 , ОА 2 , …, ОА 8 получим на пересечении дуги с дугой окружности радиуса АВ , описанной из точек А 1 , А 2 , …, А 8 . Соединив точки В 1 , В 2 , …, В 8 с точками А 1 , А 2 , …, А 8 и О 1 получим положение звеньев АВ и ВО 1 (рис. 2).

Рис. 2

Построение кинематических диаграмм

Кинематической диаграммой называется кривая в прямоугольной системе координат, представляющая зависимость какого-либо параметра движения звена от времени или угла поворота ведущего звена.

Выражение зависимости параметров движения звеньев в виде графиков дает возможность наглядно представить их изменение за определенный промежуток времени.

Построим кинематическую диаграмму перемещения, изменения скорости и ускорения точки В кривошипно-балансирного механизма.

Для построения необходимо:

1. Выбрать произвольную прямоугольную систему координат s /t .

2. На оси абсцисс отложить время t одного оборота кривошипа ОА и разделить полученный отрезок на 6÷8÷12 равных частей.

3. Из каждой точки деления оси абсцисс в направлении оси ординат отложить перемещение точки В , которые определяем из рис.1 за соответствующий промежуток времени (угла поворота кривошипа ОА ). За начало отсчета перемещения точки В принимаем одно из крайних положений В 0 , В 4 .

4. Соединить плавной кривой полученные точки.

Это и будет диаграмма перемещения ползуна (приложение2).

Для построения диаграммы скорости точки В необходимо продифференцировать закон S = f (t ). Строится диаграмма методом графического дифференцирования диаграммы перемещения точки В .

Для этого необходимо:

1. Выбрать прямоугольную систему координат v /t .

2. По оси абсцисс отложить в том же масштабе время t одного оборота кривошипа ОА.

3. На отрицательной части оси абсцисс выбрать точку Р в качестве полюса диаграммы скорости. Расстояние РО выбирается произвольно, учитывая, что величина отрезка РО влияет на высоту диаграммы скорости - чем больше РО , тем выше диаграмма.

4. Провести касательные к соответствующим точкам диаграммы перемещения (1', 2', 3', …, 8').

5. Через полюс Р провести прямые, параллельные касательным диаграммы перемещения до пересечения с осью ординат. Точки пересечения с осью параллельно перенести на ординаты соответствующих точек деления оси абсцисс.

6. Соединить плавной кривой полученные точки.

Имея диаграмму скоростей v /t , аналогично строим диаграмму тангенциальных ускорений, представленную в приложение 2.

Построение планов скоростей и ускорений кривошипно-балансирного механизма

На рис.3 представлена кинематическая схема механизма. Требуется построить планы скоростей и ускорений в заданном его положении, если известны размеры звеньев и значение угловой скорости ведущего звена.

Рис. 3

Для определения скоростей точек звеньев проанализируем движение шарнира А ведущего звена. Кривошип ОА совершает вращательное движение, следовательно, скорость точки А определяется по формуле:

vA = ω1 · lOA = (πn /30) · lOA (м/c) =9,62;

где ω1 - угловая скорость ведущего звена (рад/с),

n = 920 число оборотов вращения кривошипа (об. /мин),

lOA = 0,1 длина кривошипа ОА (м).

Для определения скорости точки В шатуна АВ , совершающего плоскопараллельное движение, разложим это движение на переносно-поступательное вместе с точкой А и относительно-вращательное движение точки В вокруг точки А . Тогда, как известно из теоретической механики, имеем:

В = пер. пост + отн. вращ ,

но:

пер. пост = А , отн. вращ = ВА ,

и рассмотрим векторное уравнение по величине и направлению:

В = А + ВА

Значение - n /30) · lОА -
Направление ВО 1 ОА АВ

Решением этого векторного уравнения является план скоростей.

Построение плана скоростей производится в следующей последовательности:

1) в плоскости чертежа произвольно выбираем точку Р в качестве полюса плана;

2) из полюса Р проводим прямую, перпендикулярную кривошипу ОА , откладываем на ней отрезок Ра , который изображает в выбранном масштабе 1: 100 см скорость точки А, ;

3) из точки а проводим прямую, перпендикулярную шатуну АВ ; это направление вектора ВА ;

4) через полюс Р проводим прямую, перпендикулярную звену ВО 1 до пересечения с прямой, перпендикулярной шатуну АВ , точку пересечения обозначим b .

Фигура Ра b является планом скоростей механизма (приложение 3а).

Отрезок Р b изображает в выбранном масштабе абсолютную скорость точки В , которая определена из плана скоростей:

В = Р b · Kv =9,2 Kv ,

где Kv =0,01 - масштаб скоростей (1: 100).

Отрезок ab изображает в том же масштабе скорость относительно-вращательного движения ВА ; величина этой скорости:

ВА = ab · Kv =3 Kv .

Угловая скорость относительно-вращательного движения:

ωВА = ВА / lАВ . =3/0,4=7,5

Для определения абсолютной скорости шатуна воспользуемся методом подобия; следуя этому методу, точка определяется на отрезке ab из соотношения

АВ /ab = AS /as = BS /bs ; 400 /3 = 250 /as = 60 /bs откуда: as=1,875; bs=0,45

PS = S = 8,1

- абсолютная скорость точки S .

Определяем ускорения точек механизма методом планов ускорения. Находим ускорение точки А кривошипа, так как кривошип вращается равномерно, точка А будет иметь только нормальное (центростремительное) ускорение:

āА = ā пер. пост = ω² · lОА = А 2/ lОА =9,622 /0,1=925,4

Точка В принадлежит шатуну АВ , который совершает плоскопараллельное движение, разложив его на переносно-поступательное вместе с точкой А и относительно-вращательное движение точки В вокруг точки А , получаем:

āВ = āА + āВА + āВА

Величина - v 2 А /lОА v 2 ВА /lАВ -
Направление -

// ОА

от А к О

// АВ

от В к А

АВ

Решить данное векторное уравнение нельзя, так как два вектора неизвестны по величине, а один из них неизвестен и по направлению.

Поэтому составляем второе векторное уравнение.

Рассмотрим точку В как принадлежащую балансиру ВО 1 ; тогда ускорение точки В определяется:

āВ = āВ + āВ

Значение - v ²В / lВО 1 -
Направление -

// ВО 1

от В к О 1

ВО 1

Решением двух векторных уравнений является план ускорений.

Для того чтобы построить план ускорений, необходимо:

1) в плоскости чертежа выбрать точку π в качестве полюса плана;

2) из точки π провести прямую, параллельную ОА , и отложить на ней отрезок πа , равный в выбранном масштабе ускорению точки А ;

3) из точки а провести прямую, параллельную шатуну АВ , и отложить на ней отрезок а n , равный и параллельный ускорению аВА ;

4) через точку n провести прямую, перпендикулярную шатуну АВ ;

5) из полюса π провести прямую, параллельную ВО 1 и отложить на ней отрезок πm , равный в выбранном масштабе 1: 100

āв = ω² · lВО 1 = в 2/ lВО 1 =9,22 /0,15=564,3 ;

6) через точку m провести прямую, перпендикулярную ВО 1 , до пересечения с прямой, перпендикулярной АВ , точку пересечения обозначить b ;

7) полюс π соединяем прямой с точкой b . Отрезок πb равен в выбранном масштабе āВ ;

8) точки а и b соединяем прямой, отрезок а b равен в выбранном масштабе ускорению āВА (приложение 3б).

Для определения ускорения точки S 2 найдем ее расположение на отрезке а b из соотношения:

откуда ā S 2 =2,875;

πS 2 = ā S 2 - абсолютное ускорение точки S 2 .

Чтобы определить ускорение точки S 3 , найдем ее расположение на отрезке πb из соотношения:

.

откуда bS 3 =2,4

πS 3 = bS 3 - абсолютное ускорение точки S 3 .

Угловое ускорение относительно вращательного движения равно:

.

Кинетостатический анализ механизма

Определим давление во всех кинематических парах и уравновешивающую силу, приложенную к шарниру А кривошипа кривошипно-балансирного механизма.

Решение:

1. Строим планы скоростей и ускорений механизма

2. Определяем силы инерции и моменты сил инерции для звеньев механизма. Знак минус показывает, что направление силы или момента сил противоположно ускорению.

Звено АВ совершает плоскопараллельное движение, и действие сил инерции для него сводится к силе и моменту сил инерции:

Р и2 = -J 2/ q · as=-50/100*2,875=-1,44 ;

М и2 = -Js · εВА = -Js · (аВА / lАВ ) =-0,45.

Сила Р и2 направлена в сторону, противоположную направлению ускорения а s 2 . Момент инерции М и2 - в сторону, противоположную направлению углового ускорения εВА , а εВА направлено в ту же сторону, что и касательное ускорение аВА .

Заменим силу инерции Р и2 и момент сил инерции М и2 , действующие на шатун АВ , одной результирующей силой.

Для этого момент инерции М и2 заменяем парой сил, где в качестве силы пары берем силу, равную Р и2 . Одну из сил пары прикладываем к центру тяжести и направляем ее по линии действия Р и2 в противоположную сторону.

Определяем плечо силы из соотношения:

М и2 = Р и2 · h

h = М и2 /Р и2 = М и2 /Р и2 =0,3, так как Р и2 = Р и2 .

Звено В (ползун) совершает поступательное движение, поэтому действует только сила инерции

Р и3 = -mAB = - (J 3 /g ) · aB . =-0,66

3. Определяем силы давления в кинематических парах (рис. 16):

а) для определения сил давления в кинематической паре 3-4 выделим группу Ассура и рассмотрим ее равновесие.

Поскольку группа отсоединена от механизма, действие отброшенных частей последнего звена группы нужно заменить силами. Как действуют эти силы, пока не известно, поэтому изображаем их произвольно. Вектор Q 1-2 - сила действия звена 1 на звено 2, вектор Q 4-3 -сила действия звена 4 на звено 3.

Согласно принципу Д’Аламбера, анализируемая группа находится в состоянии равновесия. Можно к ней применить уравнение и определить неизвестные силы.

ΣР i = Р и2 + J 2 + Р и3 + Р сопр + J 3 + Q 1-2 + Q 4-3 = 0

Так как группа Ассура находится в равновесии, то алгебраическая сумма моментов всех сил относительно А равна нулю.

ΣМА = Р и2 · h 1 - J 2 · h 2 + Q 4-3 · h 3 - J 3 · h 3 + (Р и3 + Р сопр ) · h 4 = 0

Из этого уравнения выразим Q 4-3 :

Если в результате арифметических действий Q 4-3 окажется со знаком минус, то это значит, что направление силы выбрано ошибочно и его надо изменить на обратное.

Определив силу Q 4-3 , определяем силу давления в кинематической паре 1-2, построив для этого план сил. Для этого из произвольно выбранного полюса Н последовательно откладываем векторы сил в выбранном масштабе

Величину силы Q 1-2 определяем из плана сил. Для этого замеряем вектор Q 1-2 и умножаем на масштаб.

Из принципа возможных перемещений вытекает, что сумма моментов сил, приложенных к повернутому плану скоростей относительно полюса Р , равна нулю.

Составим уравнение моментов сил

Р и2 · h 1 + Р ур · Ра - J 2 · h 2 - (Р и3 + Рс ) Р b = 0.

Из этого уравнения следует:

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:24:39 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
20:26:43 28 ноября 2015

Работы, похожие на Контрольная работа: Кинематическое исследование кривошипно-балансирного механизма

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150048)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru