Курсова робота
Кінематичний і силовий розрахунок механізму
Калуга
Розглянемо структурну схему витяжного преса. Витяжної прес - вертикальний кривошипний прес, призначений для виконання операцій неглибокої витяжки з малим робочим ходом. Механізм важеля верстата складається з кривошипа 1, шатуна 2, куліси 3, що обертається щодо осі , Шатуна 4 і повзуна 5. Повзун 5 здійснює зворотно-поступальний рух по вертикальних напрямних стійки. Витяжка (Робочий хід) здійснюється при русі повзуна вниз, назустріч заданій силі опору F.
В
1. Структурний аналіз механізму
Визначимо число ступенів свободи механізму за формулою Чебишева:
В
де - число рухомих ланок механізму,
- число нижчих кінематичних пар,
- число вищих кінематичних пар.
Згідно структурній схемі механізму:
- число рухомих ланок,
- кількість нижчих кінематичних пар.
0 - 1
1 - 2
2 - 3
3 - 0
3 - 4
4 - 5
5 - 0
В
В
В
В
В
В
П
Тут В - обертальна кінематична пара,
П - поступальна кінематична пара.
Кількість вищих кінематичних пар:.
В
Механізм має одну ступінь свободи, і значить, у ньому має бути одне початкова ланка. За початкову ланку приймаємо кривошип 1, рух якого задано, на якому потрібно визначити врівноважуючу силу.
Послідовність освіти механізму по Ассура:
Початкова ланка 1 + стійка 0.
Можливими поводками (ланками) для приєднання груп Ассура до початкової ланки і стійці є ланки: 2, 3, 5 (ланки, що утворюють кінематичні пари з ланками 1 і 0). З них ланки 2 і 3, з'єднані між собою, утворюють двухповодковую групу Ассура 1 виду (ВВВ). У цій групі зовнішні кінематичні пари, якими ланки групи приєднуються до початкового ланці і стійці обертальні: (1 - 2) і (3 - 0), внутрішня кінематична пара, яка з'єднує між собою ланки 2 і 3 - також обертальна (2 - 3). Приєднавши 2ПГ Ассура 1 виду до початкової ланки 1 і стійці 0, отримаємо проміжний механізм - 0, 1, 2, 3.
По відношенню до проміжного механізму поводками будуть ланки 5 і 4 (Утворюють кінематичні пари з ланками проміжного механізму). Ланки 4 та 5 утворюють двухповодковую групу Ассура 2 види (ВВП). У ній зовнішні кінематичні пари: обертальна (3 - 4) та поступальна (5 - 0), внутрішня кінематична пара - обертальна (4-5).
Таким чином, механізм витяжного преса утворений послідовним приєднанням до початкової ланки 1 і стійці 0 двох двухповодкових груп Ассура - Спочатку 2ПГ 1 виду, а потім 2ПГ 2 види. br/>
2. Побудова положень механізму
В
Для побудови кінематичної схеми досліджуваного механізму в різних положеннях вибираємо масштабний коефіцієнт довжини, який визначається як
В
де - дійсний радіус кривошипа в м;
- радіус кривошипа на кресленні в мм.
Всі необхідні положення механізму зручно будувати на одному кресленні (тобто з одним центром обертання кривошипа). На кресленні механізм показаний в чотирьох положеннях. Кожне положення позначено відповідним індексом:
- відповідає нижній крайнього положення повзуна 5 (веденого
ланки),
- відповідає верхньому крайнього положення повзуна 5,
- відповідає холостому ходу повзуна 5,
- відповідає робочому ходу повзуна 5.
Крайні положення механізму відповідають крайнім положенням коромисла 3 - І. Ці положення виходять, коли кривошип 1 і шатун 2 розташовуються на одній прямій, відповідно витягуючись або складаючись. Тому для визначення точки, радіусом робимо зарубку з точки на дузі радіуса. При цьому крапка забере положення. Крапку отримаємо, роблячи зарубки радіусом з точки на дузі радіуса. Точка забере положення. Робочому ходу повзуна відповідає кут повороту кривошипа , холостому ходу -
При виборі розрахункового робочого положення використовуємо діаграму сил
,
побудовану на ході повзуна 5. У витяжному пресі процес витяжки відбувається тільки на частині робочого ходу, відповідної
В
Тому вибираємо положення кривошипа на вугіллі повороту , відповідному робочому ходу, коли повзун 5 (точка) всередині цього відрізка.
При виборі положення механізму, відповідного холостому ходу повзуна, беремо будь-яке положення кривошипа на вугіллі його повороту .
...
