Розрахунок побудови профілю глибинного насосу (стр. 1 из 4)

Курсова робота на тему: "Розрахунок побудови профілю глибинного насосу"

Зміст

Введення

1. Структурний аналіз і синтез. Геометричний синтез. Кінематичне дослідження основного механізму

1.1 Геометричний синтез механізму (визначення розмірів ланок по основних і додаткових умовах синтезу)

1.2 Розрахунок плану положень механізму

2. Аналіз руху машинного агрегату й розрахунок маховика

2.1 Побудова динамічної моделі машини

2.2 Рівняння руху машини

2.3 Рішення рівняння руху

3. Силовий розрахунок основного механізму

3.1 Вибір положення

3.2 Силовий розрахунок

3.3 Визначення сил і моментів сил інерції

3.4 Силовий розрахунок веденої групи (група 4-5)

3.5 Силовий розрахунок проміжної групи (група 2-3)

3.6 Силовий розрахунок початкової ланки

4. Синтез кулачкового механізму

4.1 Вихідні дані

4.2 Синтез кулачкового механізму

4.3 Побудова профілю кулачка

5. Синтез планетарного механізму

5.1 Визначення

5.2 Вибір чисел зубів коліс

5.3 Вибір числа сателітів і перевірка умов

5.4 Визначаємо розміри коліс

5.5 План швидкостей

5.6 Розрахунок діаграми кутових швидкостей

Література

Введення

Глибинний насос призначений для викачування рідини з низьких горизонтів.

Дія глибинного насоса засновано на перетворенні обертового руху кривошипа у зворотно-поступальний рух повзуну за допомогою підоймового-шарнірно-важільного механізму із противагою.

Для забезпечення необхідної рівномірності руху на валу електродвигуна закріплений маховик. Застосування противаги, розташованого на коромислі, дозволяє значно зменшити його габарити.

Кулачковий механізм призначений для керування клапанами.

Ціль роботи: розрахунок побудови профілю кулачка за заданим законом руху штовхача.

1. Структурний аналіз і синтез. Геометричний синтез. Кінематичне дослідження основного механізму

Характер руху ланок механізму.

Назва ланки	Вид руху
1-кривошип	Обертальний
2-шатун	Паралельний-паралельне-рівнобіжне-плоско-паралельний
3-коромисло	Обертальний-обертальне-зворотно-обертальний
4-шатун	Паралельний-паралельне-рівнобіжне-плоско-паралельне
5-повзун	Поступальний-поступальне-зворотно-поступальний
0-стійка	Нерухливий

Характер кінематичних пар (КП).

Позначення	О1	А	В	О3	С	D	E
З'єднання ланок	0-1	1-2	2-3	0-3	3-4	4-5	5-0
Клас	5	5	5	5	5	5	5
Вид	Обер.	Обер.	Обер...	Обер...	Обер...	Обер...	Поступ.

У даний механізм входять 7 нижчих кінематичних пар.

Ступінь волі механізму.

W=3n-2p_Н-2p_В, р_Н=7, n=5;

W=3*5-2*7=1;

W=1. Механізм має один ступінь волі.

Структурні групи Асура.

Група 4-5 W=3n-2pH=3*2-2*3=0 Клас 2-ой, порядок 2-ой	Група 2-3 W=3n-2pH=3*2-3*2=0 Клас 2-ой, порядок 2-ой	Початкова ланка W=3n-2p=3*1-2*1=1 Механізм 1- класу

Число надлишкових зв'язків

q=W-6n+5p₅;

q=1-6*5+5*7=6;

q=6. Механізм має шість надлишкових зв'язків.

Усунення надлишкових зв'язків.

Позначення	ПРО1	А	В	ПРО3	С	D	E
З'єднання ланок	0-1	1-2	2-3	0-3	3-4	4-5	5-0
Клас	5	3	4	5	4	3	5
Вид	Обер..	Сфер.	Цил.	Обер..	Цил.	Сфер.	Поступ.

q=W-6n+5p₅+4p₄+3p₃;

q=1-6*5+5*3+4*2+3*2=0;

q=0.

Загальна кількість кінематичних пар: p₅+p₄+p₃=3+2+2=7.

Вивід: даний механізм є плоским підоймовим-шарнірно-важільним механізмом 2-го класи. Має один ступінь волі й складається з 2-х структурних груп і початкової ланки. Механізм призначений для перетворення обертового руху кривошипа у зворотно-поступальне переміщення повзуну.

1.1 Геометричний синтез механізму (визначення розмірів ланок по основних і додаткових умовах синтезу)

При геометричному синтезі схеми механізму виробляється визначення розмірів його ланок при заданому русі вихідної ланки, що є основною умовою синтезу.

Експлуатаційні якості механізму визначаються додатковими умовами синтезу. До них ставляться, наприклад, коефіцієнт зміни середньої швидкості, від якого залежить продуктивність, обмеження кутів тиску, що визначає умови передачі сил і пов'язане із КПД і відсутністю самогальмування й т.д.

Вхідними параметрами для синтезу підоймового-шарнірно-важільного механізму є довжина кривошипа: L_O1A=0.5 м.

Довжина ланки CO₃ дорівнює:L_CO3= 4L_O1A;

L_CO3=4*0.5=2 м.

Довжина ланки EO₃ дорівнює:L_EO3=5L_O1A;

L_EO3=5*0.5=2.5 м.

Довжина ланки BO₃ дорівнює:L_BO3=2L_O1A;

L_BO3=2*0.5=1 м.

1.2 Розрахунок плану положень механізму

Для побудови схеми механізму виберемо масштабний коефіцієнт:

.

Задаємо

, тоді .

Знаходимо розміри інших ланок:

1.3 Кінематичний аналіз механізму

Кутова швидкість кривошипа

.

Швидкість крапки А завжди дорівнює:

.

Задаємося довжиною вектора

=42 мм і обчислюємо масштаб побудови планів швидкостей:

.

З полюса

проводимо лінію перпендикулярну О₁А в напрямок обертання кривошипа й відкладаємо на ній відрізок 42 мм. Для швидкості крапки В, що належить ланці АВ:

,

де

перпендикулярна АВ, а

перпендикулярна В₃.

Швидкість крапки Е можна визначити, використовуючи властивість пропорційності однойменних відрізків:

, ,

де

виміряється для кожного положення. З полюса проводимо напрямок перпендикулярно ЕО₃ і відкладаємо .

Для швидкості крапки Із властивість пропорційності:

, ,

де

виміряється для кожного положення. З полюса проводимо напрямок перпендикулярно З₃ і відкладаємо .

З полюса

проводимо напрямок паралельно осі Y і з кінця проводимо перпендикулярно осі Y, а крапка її перетинання з вертикаллю відповідає в масштабі . Швидкість центра мас знаходимо, з'єднавши полюс і середину . Швидкість центра мас знаходимо, з'єднавши полюс і середину . Крапки, швидкості яких дорівнюють нулю, на планах швидкостей перебувають у полюсі .

Вимірювані відрізки
Довжина		Положення механізму
		0,12	1	2	3	4	5	6	6`	7	8	9	10	11
	мм	0	6	30	41	43	35	16	5	14	37	45	37	27
		0	12	60	82	86	70	32	10	28	74	90	74	54
		0	9	54	80	89	69	29	7	24	72	88	70	51
		0	15	75	102,5	107,5	87,5	40	12,5	35	92,5	112,5	92,5	67,5
		0	24	56	41	42	37	27	22	21	71	44	71	29
		0	10	36	81	88	70	30	8	25	38	88	38	54
		0	38	17	2	10	21	36	40	47	22	12	22	42
		0	7	28	18	4	20	14	4	14	18	3	18	23