Федеральне агентство з освіти РФ
Пермський державний технічний університет
Контрольна робота.
Визначення основних параметрів пружинних імпульсно-силових вузлів ручного механізованого інструменту
Варіант завдання № 2-12
В
1. Визначення кінематики і динаміки рівномірно прискореного прямолінійного руху твердого тіла
В
Для виконання розрахунків задамося швидкістю твердого тіла м/с.
Визначимо масу ударника:
В
звідси
кг
В
Визначимо час витрачається ударником на прискорення:
В
звідси
с.
В
Де
- період періодичного процесу, с.
Так як час, що витрачається на прискорення ударника, не повинно перевищувати 0,8 циклу, то
з
Визначимо прискорення:
м/с 2
Визначимо переміщення:
м
Визначимо обсяг твердого тіла:
звідси
м 3
Визначимо питому вага:
де
- сила тяжіння
Н
кН/м 3
Визначимо роботу сили:
де
- сила
Н
Нм
Визначимо потужність:
Вт
Визначимо геометричні розміри твердого тіла:
т.к l / d = 2,5
тоді м
l = м
В
2. Розрахунок пружини
В
1. Задаємося значенням індексу пружини
В
Визначимо коефіцієнт К, що враховує кривизну і форму перетину витків
В
1. З конструктивних міркувань, приймаємо середній діаметр пружини мм.
2. Визначаємо діаметр дроту
де
- задана сила Н = 99,8 кгс. (так пружина повинна забезпечити рівномірно прискорений рух приймаємо силу вдвічі більше)
- допустиме напруження, кгс/мм 2
мм
приймаємо 6 мм.
3. Перевіряємо правильність попередньої оцінки індексу пружини
В
Індекс відповідає раніше обраному.
4. Визначаємо число робочих витків:
де
- осьове переміщення торців пружини м.,
- модуль зсуву, кгс/мм 2 .
В
5. Повне число витків
В
6. Довжина пружини, стислій до зіткнення сусідніх робочих витків
мм
7. Мінімальні зазор між витками при максимальній робочій навантаженні на пружину
мм
8. Крок пружини при максимальній робочій навантаженні на пружину
мм
9. Крок пружини в робочому стані (крок навивки)
мм
10. Довжина пружини у вільному стані
мм
11. Приблизне кількість дроту, необхідне для виготовлення пружини
мм
12. Приблизна маса пружини
кг
13. Потенційна енергія, що накопичується пружиною за хід стиснення
кгс В· мм
Жорсткість пружини, поздовжня
кгс/мм
14. Питома енергія пружини
(кгс В· мм)/кг
Зробимо ще два розрахункових випадку з різними швидкостями твердого тіла = 2,3 м/с і = 2,6 м/с результати розрахунків висловимо в таблиці 1.
В
Таблиця 1.
Розрахункові величини
В
1-ий розрахунковий
випадок
2-ий розрахунковий випадок
3-ій розрахунковий випадок
Параметри визначають кінематику і динаміку руху твердого тіла
, м/с
2,3
2,5
2,6
, кг
11,3
9,6
8, 8
, з
0, 0588
0, 0588
0, ...
