Проектирование и исследование механизмов инерционного конвейера (стр. 1 из 2)
Проектирование и исследование механизмов инерционного конвейера
Министерство образования РБ
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра теоретической механики
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
По дисциплине теория механизмов и машин
Тема:
Проектирование и исследование механизмов инерционного конвейера
Выполнил: студент 3 курса
ф-та ТТЛП, группа ММД - 6
Ивасюта В.П.
Проверил: Ласовский Р.Н.
Минск 2003
Принцип действия инерционного конвейера
Инерционный конвейер предназначен для перемещения грузов в горизонтальном направлении. Транспортер 5 конвейера совершает возвратно-поступательное движение с помощью шарнирного четырехзвенника с кривошипом 1, шатуном 2 и коромыслом 3, к которому прикреплен поводок 4. Привод состоит из электродвигателя М1, планетарного зубчатого механизма ПР, зубчатой передачи Z11-Z12 (рис. 1). На оси кривошипа 1 установлен маховик МАХ, являющийся аккумулятором кинетической энергии и обеспечивающий заданный коэффициент неравномерности движения механизма. Изделия 9 поступает на транспортер 5 из накопителя, под управлением кулачкового механизма 7-8 и перемещается за счет сил сцепления при отсутствии относительного движения.
Рис 1. Инерционный конвейер
ВВЕДЕНИЕ
В данном разделе рассматриваются структурный анализ и структурный синтез рычажного механизма.
При анализе определяют число подвижных звеньев механизма, число и класс кинематических пар и число степеней свободы механизма.
В задачу синтеза входит проектирование по заданным условиям структурной схемы механизма. Следует отличать структурную схему механизма от кинематической. В структурной схеме указываются стойка, виды кинематических пар и их взаимное расположение в механизме. Размеры звеньев не учитываются. Составление структурной схемы механизма необходимо в первую очередь для проведения структурного анализа механизма. В кинематической схеме известны размеры, необходимые для кинематического анализа, силового расчета механизма и дальнейшей разработки его конструкции.
Также в данном разделе определяем число степеней свободы механизма. Числом степеней свободы механизма является число независимых параметров, однозначно определяющих положения всех звеньев механизма относительно стойки, например угловые и линейные координаты звеньев. Их называют обобщенными координатами механизма. Звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат механизма, называют начальным. В механизме с одной степенью свободы – одно начальное звено, а за обобщенную принимают его угловую координату (если звено вращается) или линейную (если звено движется прямолинейно).
В данном курсовом проекте представлены расчеты по проектированию и синтезу пятизвенного рычажного механизма, в основе которого лежит кулисный. Принципиальная схема этого механизма представлена на рис. 2.
Рис. 2 Схема рычажного механизма
1. Исходные данные
Длина хода транспортёра ……………………….…Нр=0.25 м
Угол качения коромысла 3…………………...........β3= 650
Максимальное значение угла давления
между поводком 4 и ползуном 5 ………………… d =100
Коэффициент изменения средней скорости
транспортера при вспомогательном ходе…….....…Кv=1.25
Средняя скорость транспортера 5
при рабочем ходе………………………………...….Vср=0.35 м/с
Относительная координата точки С
на коромысле 3……………………………………..λс = lCD/lED = 0.7
Относительная координата центра
масс S2 на шатуне 2…………………………….…..λS2 = lBS2/lBC = 0.35
Масса транспортера…………………………………..m5=550
Линейная плотность звеньев 2, 3 и 4………………...р=95 кг/м
Коэффициент трения между телами 5 и 6…….…… fтр=0.22
Допускаемый угол давления в
кулачковом механизме……………………………….V=250
Фазовый угол удаления…….……………………..… φу=900
Фазовый угол дальнего стояния……...…………..… φд=200
Фазовый угол сближения…….…………….……..… φв=500
Ход толкателя…….……………………..….…………h=0.05м
2. Структурный анализ рычажного механизма
При структурном анализе механизма определяется количество подвижных звеньев, количество и класс кинематических пар, число степеней подвижности W и класс механизма. В данном проекте при структурном анализе используется принцип образования и классификация механизмов по Ассуру-Артоболевскому.
Суть принципа: любой механизм может быть образован путем присоединения или наслоения к одному или нескольким первичным (начальным) механизмам кинематической цепи нулевой степени подвижности (группы Ассура).
Таблица кинематических пар
| 0-1 | В | 1 |
| 1-2 | В | 1 |
| 2-3 | B | 1 |
| 3-0 | В | 1 |
| 3-4 | В | 1 |
| 4-5 | B | 1 |
| 5-0 | П | 1 |
Степень подвижности рычажного механизма n=5; p5=7; p4=0:
W=3n-2p5-p4=3 5-2 7=1
Это означает, что движение данного механизма задается при помощи одной обобщенной координаты и что в данном механизме имеется только одно входное звено – кривошип. На схеме (см рис. 3) данное звено обозначено цифрой 1.
Далее произведено разбиение механизма на группы Ассура.
Рис. 3 Группы Ассура
Данный механизм второго класса, так как наивысший класс групп Ассура тоже второй. Кинематическая схема рычажного механизма будет иметь вид:
1(0-1) 2(2-3) 2(4-5).
3. Расчет основных размеров и параметров рычажного механизма
Рис 4 Структурная схема
Для удобства расчетов примем:
, 
, 
Рассмотрим ∆DE’E’’:
С’D=C’’D=DE’ ∙ 0.7=0,16285 м;
Рассмотрим ∆AC’C’’:
Рис.5 Структурная схема
Рассмотрим ∆TC’C’’:
Рассмотрим ∆DC’C’’:
Рассмотрим ∆ATD:
т.е. 
Рассмотрим ∆ATC’’:
Рассмотрим ∆ATC’:
Следовательно:
Для удобства занесём все вычисленные длины в таблицу (см. Табл.1):
Табл. 1
| АB (м) | BC (м) | ДЕ (м) | CD (м) | CE (м) |
| 0.0745 | 0.27445 | 0.232645 | 0.16285 | 0.069795 |
| BS2 (м) | S2C (м) | AD (м) | EP (м) | H |
| 0.0961 | 0.17835 | 0.234156 | 0.10491 | 0.214428 |
4. Построение диаграммы приведенных моментов инерции
Пусть, ведущее звено обладает Iпр (момент инерции), относительно оси его вращения, который заменяет все моменты инерции звеньев и называется приведенным моментом инерции. Под которым понимают условный момент инерции, которым должно обладать звено приведения, относительно оси его вращения. Так, чтобы кинетическая энергия этого звена в каждом рассматриваемом положении механизма, была равна сумме кинетических энергий всех его звеньев. Из этого равенства определяем приведенный момент инерции ведущего звена: