Динамический синтез и анализ рычажного механизма (стр. 1 из 6)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Московский Государственный открытый университет"

«КУРСОВОЙ ПРОЕКТ»

по предмету: "Теория механизмов и машин"

Динамический синтез и анализ рычажного механизма

Выполнил: Ленда А.А.

Проверил: преподаватель

Гуревич Юрий Яковлевич

г. Ноябрьск

2008 год

Содержание

1. Синтез системы управления механизмами машины - автомата по заданной тактограмме

1.1 Построение тактограммы

1.2 Проверка реализуемости тактограммы

1.3 Таблицу включений

1.4 Формулы включений

1.5 Схема управления на пневматических элементах

2. Динамический синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения

2.1 Определение цикла работы механизма

2.2 Построение положений звеньев механизма для 12 положений кривошипа

2.3 Построение индикаторной диаграммы

2.4 Определение сил давления газа для 12 положений каждого из поршней

2.5 Построение планов скоростей для каждого из 12 положений механизма

2.6 Вычисление приведённого момента инерции механизма

2.7 Вычисление приведённого момента движущих сил

2.8 Построение диаграммы работ движущих сил

2.9 Построение диаграммы работ сил сопротивления

2.10 Построение диаграммы приведённого момента сил сопротивления

2.11 Построение диаграммы кинетической энергии

2.12 Построение диаграммы “энергия – масса»

2.13 Определение момента инерции маховика

3. Динамический анализ рычажного механизма

3.1 Построение планов скоростей и ускорений в заданном положении

3.2 Определение реакций в кинематических парах

3.3 Определение силового момента приложенного к начальному звену при силовом расчёте

3.4 Определение уравновешивающего момента с помощью рычага Жуковского

3.5 Сравним полученные величины уравновешивающего момента, полученные разными способами

1. Синтез системы управления механизмами машины - автомата по заданной тактограмме

1.1 Построение тактограммы

Цикл работы содержит шесть тактов, в каждом совершается одностороннее движение одного механизма. Первое указание номера механизма в тактограмме означает, что в соответствующем такте происходит прямой ход механизма; вторичное указание номера - обратный ход.

Наклонные линии на тактограмме отвечают тактам движения, а горизонтальные - тактам выстоя. В первом такте имеет место прямой ход поршня М1, во втором-прямой ход поршня М3, в третьем – прямой ход поршня М2. В четвёртом, пятом и шестом тактах совершается обратный ход поршней М2, М1 и М3 соответственно.

Каждый механизм имеет два конечных выключателя, на которые нажимает шток поршня в крайних положениях. В нажатом положении сигнал от конечного выключателя равен 1, в ненажатом – 0. На тактограмме показываются значения сигнала в начале каждого такта. Сигналы конечных выключателей управляемого механизма не входят в число управляющих и на тактограмме обведены рамками.

Тактограмма 132213

Наименование		сигналы	Такты движения						Вес сигнала
			1	2	3	4	5	6
Механизмы	М1
	М2
	М3
Память		Z	1	1	1	0	0	0

1.2 Проверим реализуемость тактограммы

Тактограмма считается реализуемой, если все комбинации управляющих входных сигналов в начале каждого такта будут различными.

В данной тактограмме совпадают наборы управляющих сигналов в начале третьего и четвёртого тактов:

и . Следовательно, тактограмма нереализуема, так как одна и та же комбинация сигналов должна вызывать различные движения механизмов.

Для того чтобы наборы управляющих сигналов не совпадали, вводится дополнительный управляющий сигнал от устройства называемого памятью. При составлении программы переключения памяти следует исходить из того, что внутри цикла память нельзя два раза включать и два раза выключать.

Включаем память в начале первого такта и выключаем в начале четвёртого. Совпадающих наборов управляющих сигналов нет, т. е. такты включения и выключения памяти выбраны правильно.

1.3 Составляем таблицу включений

Верхняя часть таблицы включений содержит значения сигналов от конечных выключателей и от памяти. При переходе от одного логического такта к другому меняется значение только одного сигнала. Этот сигнал называется тактирующим. В соответствии с правилами составления таблицы включений такты 1 и 4, в которых включается и выключается память, разбиваем на два логических такта: 1а, 1б и 4а, 4б.

В такте 1а по сравнению с шестым новым сигналом является сигнал

, а в такте 1б – z=1, во 2 - , в 3 - , в 4а - , в 4б – z=0, в 5 - , в 6 - .

В нижней части таблицы включений отмечены такты, в которых должны подаваться сигналы на включение и выключение памяти (

и ), сигналы на пуск поршней вперёд ( ) и назад ( ). Эти сигналы называются выходными. Для каждой выходной функции имеется только одно рабочее состояние, при котором эта функция должна быть равна единице.

После простановки единиц в рабочих состояниях делаем прочерки в безразличных состояниях, следующих за рабочим, при которых может повторяться (или не повторяться) сигнал на выполнение действия, соответствующего данной функции. Все остальные состояния являются запрещёнными и для них выходные функции должны быть равны нулю.

Для функции

ставим единицу в такте 1а, так как в этом такте должна включаться память. В тактах 1б, 2 и 3 делаем прочерки, так как в этих тактах элемент памяти уже включён и остаётся включенным как при повторении сигнала на включение ( ), так и при отсутствии его ( ). Во всех остальных тактах ставим нули, так как в этих тактах включать элемент памяти нельзя (в такте 4а память выключается и должна оставаться выключенной в тактах 4б, 5 и 6). Аналогично заполняем таблицу включений для других выходных сигналов.

Таблица включений

Наименование			Сигн.	Состояния
				1а	1б	2	3	4а	4б	5	6
Входы	М1			1	1	0*	0	0	0	0	1*
	М2			1	1	1	1	0*	0	1*	1
	М3			1*	1	1	0*	0	0	0	0
	Память (П)		z	0	1*	1	1	1	0*	0	0
Выходы	П	Вкл.		1	-	-	-	0	0	0	0
		Выкл.		0	0	0	0	1	-	-	-
	М1	Вперёд		0	1	-	-	-	-	0	0
		Назад		-	0	0	0	0	0	1	-
	М2	Вперёд		0	0	0	1	-	0	0	0
		Назад		-	-	-	0	0	1	-	-
	М3	Вперёд		0	0	1	-	-	-	-	0
		Назад		-	-	0	0	0	0	0	1

1.4 Составляем формулы включений и произведём их упрощение