Коренский В.Ф. Теория механизмов, машин и манипуляторов. Часть 2
Подождите немного. Документ загружается.
201
( )
3
2 2 3
min
1
5,010
tg 1 1 4,7 5,3384165 10 ;
30
2 210
J
ср
T
−
−
µ
⋅
ψ = −δ ω = − ⋅ = ⋅
µ ⋅
где средняя угловая скорость главного вала пресса
1
45
4,7 c
30 30
кр
ср
n
−
π
π⋅
ω = = =
.
Рис
. 2.6.
Диаграмма
энергомасс
и
ее
параметры
Проведя касательные под найденными углами
max
0,327
ψ =
и
min
0,306
ψ =
к диаграмме, получаем точку пересечения касательных
О
, а
также константы
0
Т
и
.0
пр
I
. Положение точки
О
в рассматриваемом случае
выходит за пределы чертежа, поэтому задачу определения названных кон-
стант решаем аналитически.
Записываем уравнения касательных как прямых, отсекающих на оси
Т
∆
отрезки
К
О
1
и
L
О
1
и проходящих в известных направлениях
min
ψ
и
max
ψ
:
max 1
tg
y x O K
= ψ +
;
min 1
tg
y x O L
= ψ +
,
где отрезки
1
119 мм
О
L
=−
и
1
41 мм
О К
=
замеряем на чертеже. Решая эти
уравнения совместно, получаем координаты их общей точки (точки
О
) в
осях
Т I
∆ −∆
(мм).
1 1
0
min max min max
tg tg tg tg
О К О L
KL
x
−
= = =
ψ − ψ ψ − ψ
3
16010
434585,74
мм
,
5,3384165 5,7065832
⋅
= =−
−
I
пр
I
пр.о
202
при этом из первого уравнения
3
0 0 max 1
tg 434585,74 5,7065832 10 41 2439
мм
.
y x O K
−
= ψ + =− ⋅ ⋅ + =−
Следовательно,
0
0
2439 10 24390Дж 24,39 кДж
T
Т y= µ = ⋅ = =
,
3 2
0
.0
434585,74 5 10 2172,9 кг м
пр J
I x
−
= µ ⋅ ⋅ = ⋅
.
Момент инерции махового колеса рассчитываем
2
max .0 . .
2172,9 4,4 15,85 2152,65 кг м
пр р пр пер пр
I I I I
= − − = − − = ⋅
.
При диаметре маховика
max
2,0 м
D
=
и равномерном распределении
масс по его ободу маховик будет иметь массу
max
max
2 2
1
max
4
4 2152,65
2152,65 кг
2
I
m
D
⋅
= = =
,
а с учетом ступицы и спиц
max max
1
1,3 1,3 2152,65 2798,5 кг.
m m
= = ⋅ =
Такой маховик будет запасать кинетическую энергию
2
2
max max max
0,5 0,5 2152,65 1
2
ср
Т I
δ
= ⋅ω = ⋅ ⋅ + ⋅ω =
2
1
0,5 2152,65 1 4,7 24705 Дж.
2 30
= ⋅ ⋅ + ⋅ =
⋅
Эту же энергию маховик может запасти на любом валу пресса, в том
числе на валу приводного электродвигателя, который по сравнению с валом
кривошипа
АО
является более быстроходным. При размещении маховика на
валу двигателя его момент инерции может быть существенно уменьшен:
2
2
2 2
2152,65
2,13 кг м
31,8
кр
мax
мax мax
ном
пер
I
I I
U
∗
ω
= = = = ⋅
ω
.
При этом масса маховика составит
( )
2 2
4
4 2,13
1,3 1,3 90 кг,
0,35
мax
мax
мax
I
m
D
∗
∗
∗
⋅
⋅
= = =
где
0,35
м
мax
D
∗
=
– средний диаметр обода маховика.
203
2.4.3. Определение расхода материалов и энергии при запуске пресса
Энергия, запасенная подвижными звеньями пресса при его запуске, явля-
ется потенциальной и может быть возвращена (рекуперирована) в той или иной
форме, а не только потеряна на износ и излучение в тормозных устройствах
пресса. Поэтому на предварительной стадии проектирования (при разработке
технических предложений) необходима ориентировочная оценка этой энергии.
В соответствии с рис. 2.4, максимальная энергия пресса, запасаемая
его звеньями при запуске, составляет
max 0 max
24390 1500 25890 Дж
Т
T T
= +∆ = + =
.
Это соответствует подводимой из сети энергии:
3
3
max
2
2589010
7,82 10 кВт час.
0,92 60
дв
T
T
−
∗ −
⋅
= = = ⋅ ⋅
η
⋅
В заключение на основании табл. 2.4 произведем ориентировочную
оценку масс звеньев пресса, необходимую на начальной стадии проекти-
рования машин. Масса подвижных звеньев кривошипно-коленного пресса
(
)
2 '
1 2 3 4 6 7 5 8 1 4
2
2
Z
Z Z
Z
m m m m m m m m m m m m m
= + + + + + + + + + + + +
5
2,25 5,46 16,7 11,9 12,0 3,9 36
Z H K
дв м
ax
m m m m m
+ + + + + = + + + + + + +
(
)
11,7 1,76 2 15,84 5,82 3,13 28,2 9,0 4,9 36,0 90,0
306 кг,
+ + + + + + + + + + ≅
а с учетом массы станины (
т
m
стан
3
.
=
) приближенная масса пресса равна
306 3 306 1250 кг
М
= + ⋅ ≈
.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМЫ
КРИВОШИПНО-КОЛЕННОГО ПРЕССА
Далее было выполнено стандартное исследование рычажного несу-
щего механизма пресса по рассмотренной методике.
4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Заключение формулируется в установленном порядке по образцу.
204
5. ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Лист 1
205
Лист 2
206
ЛИТЕРАТУРА
1.
Задания для курсового проекта по теории механизмов / МВТУ им.
Н. Э. Баумана. Вып. 2. – М. ,1970.
2.
Курсовое проектирование по теории механизмов и машин /
С. А. Попов, Е. А. Тимофеев. – М. : Высшая школа, 1998.
3.
Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин / И. И. Арто-
болевский. – М. : Наука, 1975.
4.
Касаткин, А. С., Немцов, М. В. Электротехника / А. С. Касаткин,
М. В. Немцов. – М. : Энергоиздат, 1982.
5.
Двигатели переменного тока мощностью от 0,6 до 100 кВт: но-
менклатурный каталог НК 01.4.01.-90 – М. : Информэлектро, 1990.
6.
Курсовое проектирование деталей машин: справочное пособие. В 2 ч.
Ч. 1 / А. В. Кузьмин [и др.]. – Минск : Высшая школа, 1982.
7.
Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / под
ред. Г. Н. Девойно. – Минск : Высшая школа, 1986.
8.
Геометрический синтез шарнирного четырехзвенника по заданной
величине угла перекрытия: метод. указания к выполнению курсового про-
екта по ТММ. Разработка кафедры ТМ ПГУ. – Новополоцк, 1999.
9.
Василенко, Д. Л. Оптимизационный синтез шарнирного четырехзвен-
ника по коэффициенту производительности машин / Д. Л. Василенко,
Е. В. Волынец. // Материалы ΧΧΧІ студ. научн. конф. «Конструкторско-
технологическое сопровождение машиностроительного производства», Ново-
полоцк, 29.04 – 16.05.2002 г. – Новополоцк : ПГУ, 2002.
10.
Волынец, Е. В. К синтезу коромыслово-ползунного рычажного при-
соединенного четырехзвеника / Е. В. Волынец // Материалы ΧΧΧ студ. научн.
конф. «Конструкторско-технологическое сопровождение машиностроительного
производства», Новополоцк, 17.04 – 17.05.2001 г. – Новополоцк : ПГУ, 2001.
11.
Тарг, С. М. Краткий курс теоретической механики / С. М. Тарг. –
М. : Наука, 1974.
12.
Василенко, Д. Л. Кинематика передаточного механизма / Д. Л. Ва-
силенко // Материалы VII Республ. научн. конф. студентов и аспирантов Бела-
руси, Витебск, 22 – 23 октября 2002 г. – Витебск : ВТУ, 2002.
13.
Волынец, Е. В. Оптимизация параметров шарнирного четырех-
звенника с нулевым углом перекрытия / Е. В. Волынец // Материалы ΧΧІΧ
Республ. студ. научн. конф. «Новые материалы и технологии их обработки»,
Минск, 12 апреля 2008 г. – Минск : МТФ, 2008.
14.
Волынец, Е. В. Синтез шарнирного четырехзвенника с нуле-
вым углом перекрытия. / Е. В. Волынец. // Материалы ΧΧІΧ студ. научн.
конф. «Ресурсо- и энергосбережение в машиностроении», Новополоцк,
27.04 – 12.05.2002 г. – Новополоцк : ПГУ, 2002.
15.
Волынец, Е. В. Единый метод определения подвижности механиз-
мов / Е. В. Волынец, В. Ф. Коренский // Межведомств. сборник научно-метод.
статей «Теоретическая и прикладная механика». – Минск : УП Технопринт, 2002.
3
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 3
1. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ, ЕГО СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ ................................................................................................. 5
2. МАШИННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТИПОВЫЕ АНАЛОГИ МАШИН ............... 7
3. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ СВЕДЕНИЯ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ
..... 43
3.1. Выбор и расчет понижающей передачи ............................................... 43
3.2. Синтез несущего механизма .................................................................. 51
4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО
ПРОЕКТА .................................................................................................................. 73
5. ОБРАЗЕЦ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ТИПОВОЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ....................................................................... 83
6. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ
В ВОПРОСАХ ВЫБОРА ОБЪЕМА И ТЕМАТИКИ
КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ .................................................................... 141
ЛИТЕРАТУРА.......................................................................................................... 143
Приложение 1. Таблицы выбора асинхронных электродвигателей .................. 145
Приложение 2. Таблица выбора входных параметров четырехзвенных
шарнирных механизмов по интервалу угла давления γ и углу перекрытия ..... 148
Приложение 3. Таблица выбора параметров шарнирного четырехзвенника
с нулевым углом перекрытия ................................................................................ 157
Приложение 4. Кинематические передаточные функции рычажных
механизмов .............................................................................................................. 158
Приложение 5. Вопросы, отрабатываемые в процессе курсового
проектирования и выносимые на защиту ............................................................. 164
Приложение 6. Пример оформления НИРС
.............................................................. 166
4
Учебное издание
КОРЕНСКИЙ Валерий Федорович
ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ, МАШИН И МАНИПУЛЯТОРОВ
Учебно-методический комплекс
для студентов специальностей 1-36 01 01, 1-36 01 03
В двух частях
Часть 2
ПРАКТИКА КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ МАШИН
Редактор Н. М. Важенина
Дизайн обложки В. А Виноградовой
Подписано в печать 29.04.09. Формат 60х84 1/16. Гарнитура Таймс. Бумага офсетная.
Ризография. Усл.-печ. л. 12,41. Уч.-изд. л. 11,72. Тираж 135 экз. Заказ 823.
Издатель и полиграфическое исполнение:
учреждение образования «Полоцкий государственный университет»
ЛИ № 02330/0133020 от 30.04.2004 ЛП № 02330/0133128 от 27.05.2004
211440 г. Новополоцк, ул. Блохина, 29