Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Января 2014 в 06:35, контрольная работа
Исходные данные:
- схема механизма щековой дробилки и длины звеньев: = 0,08 м, = 0,85 м, = 0,7 м, = 0,7 м, = 1,0 м, = 0,26 м, = 0,35 м, = 0,25 м, = 0,6 м, = 0,65 м, = 0,7 м, = 0,6 м, = 0,6 м;
- частота вращения входного кривошипа = 220 об/мин.
Для построения плана механизма в масштабе необходимо выбрать масштабный коэффициент длины звеньев (равным 0,001; 0,002;0,005 и т.д.), чтобы уместить его на листе чертежей.
Определяем модули этих векторов
= * = 0,21 * 0 = 0 ;
= * = 0,21 * 169 = 35,5 ;
= * = 0,21 * 60 = 12,6 ;
= * = 0,21 * 83 = 17,43 ;
= * = 0,21 * 40 = 8,4 .
1.5. Силовой расчет механизмов.
Исходные данные:
- план положения механизма щековой дробилки;
- выполненный структурный анализ механизма;
- величина и направление ускорений центров масс подвижных звеньев, м/с;
- угловые ускорения звеньев, ;
- моменты инерции звеньев относительно осей, проходящих через их центр масс, кг*;
- силы тяжести звеньев, Н.
Определяем величины сил инерции , Н, и моментов сил инерции , Н*м, звеньев (i - номер звена) по формулам:
Где, - масса звена, кг; - ускорение центра масс, ; - момент инерции звена относительно оси, проходящей через центр масс перпендикулярно плоскости движения, ; - угловое ускорение звена, .
Для определения масс звеньев , кг, используем формулу:
Где, - сила тяжести звена; = 9,81 - ускорение свободного падения.
Найдем массы звеньев:
= = 4587 кг
= = 163 кг;
= = 244 кг;
= = 815 кг.
Определим величины сил инерции , Н, звеньев
= 4587 * 8,4 = 546 Н
= 244 * 12,6 = 3074 Н;
= 815 * 35,5 = 28932 Н.
и моментов сил инерции , Н*м, звеньев
= * = 4752 Н*м
= * = 62 Н*м
= * = 869 Н*м
= * = 3321 Н*м
Результаты расчетов сводим в таблицу 1.2
Таблица 1.2
Параметры для силового расчета механизма
Номер звена |
, кг |
, |
, Н |
мм |
, |
, |
, Н*м |
, м |
, мм |
, Н |
, мм |
1 |
- |
0,0 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
815 |
35,5 |
28932 |
40,02 |
83 |
3321 |
0,11 |
22 |
8000 |
||
3 |
244 |
12,6 |
3074 |
37,8 |
23 |
869 |
0,28 |
56 |
2400 |
||
4 |
163 |
17,43 |
2841 |
2,7 |
23 |
62 |
0,021 |
4,2 |
1600 |
||
5 |
4587 |
8,4 |
546 |
14,4 |
330 |
4752 |
0,11 |
22 |
45000 |
Силы инерции и моменты сил инерции условно прикладываем к звеньям механизма. Векторы направляем противоположно векторам ускорений центров масс, а моменты - противоположно угловым ускорениям звеньев.
План механизма,
для которого произведен
В соответствии с масштабом μl= 0,005 м/мм вычерчиваем отдельно каждую группу Ассура и входное звено. Указываем на них все внешние силы. При этом силу инерции и момент , действующие на звено i, приводим к равнодействующей силе , приложенной к точке звена. Положение очки определяется плесом , м, равнодействующей силы относительно центра масс звена
Которые на чертеже звена , мм, будет равно
Для звена 5 проведем
расчет используя формулы (1.
= 62/546= 0,11 м
= 0,11/0,005 = 22 мм
Для звена 4 проведем расчет:
= 62/2841 = 0,021 м
= 0,021/0,005 = 4,2 мм
Вычертим второй вид группы Ассура на чертеже и укажем все силы.
Для звена 3 проведем расчет используя формулы (1.21) и (1.22):
= 869/3074= 0,28 м
= 0,28/0,005 = 56 мм
Для звена 2 проведем расчет:
= 3321/28932= 0,11 м
= 0,11/0,005 = 22 мм
Вычертим первый вид группы Ассура на чертеже и укажем все силы.
Рассчитаем двухповодковую группу Ассура 2-го вида (звенья 5 и 4).
Реакцию в шарнире C раскладываем на составляющие так, чтобы составляющая была направлена по оси звена 5, т.е. по прямой CE, а была ей перпендикулярна:
= + .
Будем считать момент
силы положительным, если он
направлен против хода
Определяем составляющую реакцию из уравнения равновесия звена 5:
∑ () = 0 или *l * ( * + * + * ) + Мс= 0, (1.24)
где плечи сил измеряем на плане группы в мм. Из соотношения (1.24) получим:
= 0,005*( - ( * + * )) + Мс / = -(4500*0,6+546*60) * 2000/200 = 7822,7 Н.
Положительное значение означает, что истинное направление вектора составляющей реакции направленное в сторону тому, которое указано на плане группы.
Определяем составляющую реакцию из уравнения равновесия звена 4:
∑ () = 0 или *l * ( * + * + * ) + Мс = 0, (1.25)
где плечи сил измеряем на плане группы в мм. Из соотношения (1.25) получим:
= 0,005 *( -( * + * ) / = -(1600*50+2841*56) *2000/140 = 6292Н.
Составляем уравнение равновесия группы Ассура
+ + + + + + + = 0
и решаем его методом планов сил в соответствии с выбранным масштабным коэффициентом *f = 100 Н/мм.
Определяем величины
реакций по найденным
= *f / = 100/48 = 2,08 Н,
= *f / = 100/38 = 2,6 Н,
R4,5 = *f / = 100/90 = 1,1 Н.
Аналогично
рассматриваем двухповодковую
Определяем составляющую реакцию из уравнения равновесия звена 2:
∑ () = 0 или *l * ( * + * + * ) + Мс = 0, (1.26)
где плечи сил измеряем на плане группы в мм. Из соотношения (1.26) получим:
= 0,005*( - ( * + * )) + Мс / = 0,005*(-(8000*13+28932*95) + 2000/170 = -14250,9 Н.
Отрицательное значение означает, что истинное направление вектора составляющей реакции противоположно тому, которое указано на плане группы.
Определяем составляющую реакцию из уравнения равновесия звена 3:
∑ () = 0 или *l * ( * + * + * ) + Мс = 0, (1.27)
где плечи сил измеряем на плане группы в мм. Из соотношения (1.27) получим:
= 0,005 *( -( * + * ) / = 0,005*(-(2400*1,8+3074*13)) + +2000/140 = - 207,11 Н.
Составляем уравнение равновесия группы Ассура
+ + + + + + + = 0
и решаем его методом планов сил в соответствии с выбранным масштабным коэффициентом *f = 100 Н/мм.
Определяем величины реакций по найденным масштабным значениям (измеренным на плане сил в мм):
= *f / = 100/20,5 = 4,9Н,
= *f / = 100/172 = 0,6Н,
R3,4 = *f / = 100/141 = 0,7 Н.
Информация о работе Динамический анализ механизма щековой дробилки