Проектирование и исследование механизмов подачи заготовок

Задания и краткие методические указания к курсовому проекту по ТММ

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

В В Е Д Е Н И Е	1
1. СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ  КУРСОВОГО ПРОЕКТА…………………………………………………………………..…..	1
1.1.  Лист 1. Проектирование и кинематический  анализ основного механизма…..…...	1
1.2. Лист 2. Силовой анализ механизма  …………………………………...	2
1.3. Лист 3. Синтез зубчатого механизма  ……………………………………………….	2
2. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНО-РАСЧЁТНОЙ ЗАПИСКИ…………………………………………………………………………………2
Задание 11. Исследование и проектирование рычажного пресса для изготовления изделий из порошковых материалов	7
Задание 12. Исследование и проектирование механизмов револьверного пресса (типа СП- 2) для изготовления силикатного кирпича	11
ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………………..	13

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Дисциплина «Теория механизмов и машин», в которой излагаются общие методы исследования и проектирования механизмов и машин, занимает важное место в подготовке бакалавров по направлению 270800 «Строительство». Поэтому для закрепления теоретического материала учебной программой предусмотрено выполнение курсового проекта.

Цель задания: научить будущих выпускников-механиков определять функциональ-ные возможности механизмов, применяемых в строительной отрасли, используя общие методы проектирования и исследования механизмов и машин.

Объём курсового проекта: графическая часть- 3 листа ватмана формата А1 и пояснительная записка на 12…15 страниц формата А4.

 

1. СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

1. Лист 1. «Проектирование и кинематический анализ основного механизма»

 

Цель проектирования основного механизма – разработка его схемы, обеспечивающей по структуре и геометрическим размерам заданный закон изменения кинематических параметров.

При выполнении этой части работы необходимо:

• провести структурный анализ основного механизма, определить его класс и порядок,

найти недостающие размеры звеньев,

      приняв за нулевое положение звена, соответствующее началу рабочего хода машины, для 12-и его положений построить: план механизма; график перемещений ведомого звена S(φ1) или β(φ1); план скоростей с определением их линейных значений для всех кинематических пар и центров тяжести звеньев и значений угловых скоростей звеньев; график изменения скорости ведомого звена V(φ1) или ω(φ1) по данным планов скоростей; график изменения силы полезного сопротивления; график изменения ускорения ведомого звена путём графического дифференцирования полученного ранее графика изменения скорости; два плана ускорений механизма с определением их линейных значений для всех точек (включая центры тяжести) и значений угловых ускорений звеньев, выбирая следующие положения механизма: при рабочем ходе- положение, соответствующее максимальному значению силы полезного сопротивления, при постоянной её величине- соответствующее максимальному значению мощности этой силы (крайние положения механизма исключаются); при холостом ходе- положение, соответствующее максимальному значению ускорения ведомого звена (крайние положения исключаются).

 

1.2.Лист 2. «Силовой анализ механизма»

 

При силовом расчёте требуется определить реакции во всех кинематических парах основного механизма и уравновешивающую силу на входном звене для того положения механизма, для которого построен план ускорений в рабочем ходе механизма.

Уравновешивающую силу определить методом силового анализа и по способу Н. Е. Жуковского и сравнить полученные результаты. В качестве внешних сил учитывать силы (моменты) полезного сопротивления, тяжести, инерции, если они составляют более 5% от максимальной из этих сил, действующих в данном положении механизма.

На листе ватмана должны быть построена схема механизма в расчётном положении, планы сил и рычаг  Н. Е. Жуковского. Звенья, масса и момент инерции которых не заданы, считать невесомыми. Момент инерции протяжённых звеньев, для которых задана погонная масса μ или q, определять по зависимости Js= ml2/12, где l- длина звена, а масса m= μl.

1.3. Лист 3. «Синтез зубчатого механизма»

По исходным данным ко 2-му листу требуется:

• найти общее передаточное отношение привода и передаточное число колёс Za и Zb ;
• определить передаточное отношение планетарного редуктора, выбрать его схему и определить числа зубьев всех зубчатых колёс и число сателлитов. Начертить схему редуктора в двух его проекциях;

      выполнить геометрический  расчёт передачи с числами  зубьев Za и Zb и построить картину внешнего эвольвентного зацепления;

• определить КПД планетарного редуктора и всего механизма привода.

 

 

2.ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПОЯСНИТЕЛЬНО-РАСЧЁТНОЙ  ЗАПИСКИ

 

4. Размеры страниц должны соответствовать формату А4 (210х297). Текст пишется на одной стороне листа, ограниченного полями:  слева- 30 мм, справа- не менее 10…15 мм. Вверху и внизу – 20 мм.
5. План записки должен отражать последовательность работы над проектом. Заголовки разделов нумеруются арабскими цифрами. Подразделы должны иметь двузначную нумерацию в пределах  каждого раздела.

2.3. Окончательные расчёты приводят в пояснительной записке. Расчётные формулы записывают в буквенных обозначениях с расшифровкой каждой величины, входящей в формулу, например: Va=ω1l1, где Va- линейная скорость т. А, м/с; ω1- угловая скорость кривошипа, 1/с; l1- радиус кривошипа, м. Затем в формулу подставляются необходимые числовые значения и приводят результаты вычислений с указанием размерности: Va=10,5 х 0,10=10,5 м/с.

4.   Записка должна содержать ссылки на использованную литературу, список которой приводится в конце записки.
5. Страницы записки брошюруют в обложку и нумеруют в правом верхнем углу. Записка должна иметь титульный лист с указанием наименования вуза, кафедры, темы проекта, исполнителя, консультанта, города и года выполнения. На титульном листе номер страницы не ставится, а следующая стр. имеет номер 2.

 

Задание № 11

 

Исследование и проектирование рычажного пресса для изготовления изделий из порошковых материалов

 

Пресс приводится в действие электродвигателем через планетарный редуктор и пару зубчатых колёс с числом зубьев Za, Zb. Колесо Zb насажано на коленчатый вал 1 (рис. 12а ) кривошип которого приводит в действие шарнирно- рычажный механизм прессования. Ползуну 5 сообщается возвратно-поступательное движение, посредством которого происходит прессование. Кулачок пазового типа вращается вместе с кривошипом и через качающуюся вокруг шарнира Н штангу 6 передаёт движение на загрузочную каретку, которая в периоды отхода ползуна 5 вверх загружает порошком пресс-форму. График усилия прессования в зависимости от перемещения ползуна 5 показан на рисунке 12в. Кинематическая схема механизма прессования показана на рисунке 12б.

Заданные величины: ход пуансона SF; линейные размеры звеньев lCD, lDE, lEF, lGH; координирующие размеры L1, L2, L3; частота вращения кривошипа n1 об/мин; силы тяжести звеньев G2, G3, G4, G5; моменты инерции звеньев I1, I2, I3; максимальное усилие прессования P5max; межцентровое расстояние Aω=Аав; число зубцов Za, Zb; модули зацепления mпл и mав; угол размаха штанги βраз; минимальный радиус кулачка ro; фазовые углы кулачка φвв, φуд, φпр; варианты законов изменения ускорений штанги кулачкового механизма приведены в таблице 11.

Частоту вращения двигателя во всех вариантах принять nд=1440 об/мин. Коэффициент неравномерности хода принять δ=0,1…0,15. Длины звеньев lAB, lBC подлежат расчёту.

 

 

Рис. 12. Рычажный пресс для изготовления изделий из порошковых материалов:

а – кинематическая схема пресса; б – кинематическая схема механизма прессования;

в – график нагрузки прессования.

 

Исходные данные к заданию №11                                             Таблица 11

Наименование	Обозначение	Раз мерно сть	Варианты
			1	2	3	4	5
1	2	3	4	5	6	7	8
Ход ползуна	SF	мм	50	60	60	200	160
Размеры звеньев	lCD lDE lEF L1 L2 L3	мм мм мм мм мм мм	500 350 250 400 400 50	450 320 300 350 400 50	420 300 250 450 400 140	1020 500 480 820 800 300	950 300 550 700 820 400
Силы тяжести звеньев	G2 G3 G4 G5	Н Н Н Н	60 80 30 100	60 70 40 120	58 65 30 100	120 180 60 200	125 160 70 200
Моменты инерции звеньев	J2 J3 J4	кгм2	0,001 0,02 0,002	0,001 0,014 0,004	0,009 0,012 0,002	0,08 0,18 0,014	0,088 0,144 0,02
Максимальное значение силы сопротивления	Psmax	кН	5,1	4,9	5,2	4,4	6,8
Частота вращения кривошипа	n1	1/мин	260	214	200	206	240
Модуль зацепления	mab mпл	мм мм	4 3	4 3	4 3	4 3	4,5 4
Числа зубьев	Za Zb		11 23	10 21	12 21	11 22	12 22
Межосевое расстояние	Aω	мм	66	60	64	68	77

 

Исходные данные к заданию №11  (продолжение)                                           Таблица 11

Наименование	Обозначение	Раз мерно сть	Варианты
			6	7	8	9	10
1	2	3	9	10	11	12	13
Ход ползуна	SF	мм	140	120	240	120	160
Размеры звеньев	lCD lDE lEF L1 L2 L3	мм мм мм мм мм мм	480 320 280 420 400 80	450 310 260 360 410 70	1000 680 500 750 800 150	400 320 300 380 400 80	800 400 500 700 820 300
Силы тяжести звеньев	G2 G3 G4 G5	Н Н Н Н	58 80 35 120	60 70 32 110	120 170 65 200	80 80 40 120	110 110 65 160
Моменты инерции звеньев	J2 J3 J4	кгм2	0,009 0,018 0,003	0,011 0,014 0,0022	0,084 0,17 0,01	0,02 0,013 0,0036	0,072 0,07 0,016
Максимальное значение силы сопротивления	Psmax	кН	4,8	5,0	8,0	5,2	5,0
Частота вращения кривошипа	n1	1/мин	236	195	196	232	227
Модуль зацепления	mab mпл	мм мм	4,5 4	4,5 4,5	5 4,5	5 4	5 4
Числа зубьев	Za Zb		12 24	11 24	10 20	12 25	12 26
Межосевое расстояние	Aω	мм	83	80	77	90	93