Сделай Сам Свою Работу на 5

Относительная погрешность вычислений

Задание

Введение

Целью данного курсового проекта является проектирование и исследование механизма ____________________.

Структурный анализ механизма

Кривошипно-ползунный механизм состоит из четырех звеньев:

0 – стойка;

1 – кривошип;

2 – шатун;

3 – ползун.

Также имеются четыре кинематические пары:

I – стойка 0-кривошип OA;

II – кривошип OA-шатун AB;

III – шатун AB-ползун B;

IV – ползун B-стойка 0.

I, II и III являются вращательными парами. IV – поступательная пара.

Все кинематические пары являются низшими, т.е. pнп=_, pвп=_.

Степень подвижности механизма определяется по формуле Чебышева:

W=3×n-2pнп-pвп, (1)

где n – число подвижных звеньев, n =_

pнп – число низших пар,

pвп – число высших пар.

W=_________=_.

По классификации И.И. Артоболевского данный механизм состоит из механизма I класса (стойка 0-кривошип OA) и структурной группы II класса второго порядка (шатун AB-ползун B). Из этого следует, что механизм является механизмом II класса.

 

 

Первоочередной задачей проектирования кривошипно-ползунного механизма является его синтез, т. е. определение размеров звеньев по некоторым первоначально заданным параметрам:

- Ход ползуна S =__ м.

- Эксцентриситет равен e =___

- Максимальный угол давления между шатуном и кривошипом [J] =___°

Отношение длины кривошипа к длине шатуна

l=l1l2=tg [J], (2)

l=tg __=___.

Длину кривошипа l1 определяем из рассмотрения двух крайних положений механизма, определяющих ход ползуна S:

S=OB1-OB2=(l1+l2)-(l2-l1)=2l1. (3)

Откуда

l1=S2; (4)

l1=___2=___ м.

Длина шатуна:

l2=l1l; (5)

l2=____=__ м.

Расстояние от точки А до центра масс S2 шатуна

l3=___×l2, (6)

l3=__×__=___ м.

Угловая скорость кривошипа w :

w1=____ c-1. (7)

Кинематический анализ механизма

План положений

План положений - это графическое изображение механизма в n последовательных положениях в пределах одного цикла. План строим в двенадцати положениях, равностоящих по углу поворота кривошипа. Причем все положения нумеруем в направлении вращения кривошипа w . Положения остальных звеньев находим путем засечек. За нулевое (начальное) положение принимаем крайнее положение, при котором ползун наиболее удален от кривошипного вала (начало работы хода). Начальное положение кривошипа задается углом j0, отсчитанным от положительного направления горизонтальной оси кривошипного вала против часовой стрелки. Для данного механизма j0=__рад. Кривая, последовательно соединяющая центры S …S масс шатуна в различных его положениях, будет траекторией точки S2.



Выбираем масштабный коэффициент длин ml:

m =l1OA, (8)

где l1 - действительная длина кривошипа, м;

OA - изображающий её отрезок на плане положений, мм.

ml=__=_ ммм.

Отрезок AB, изображающий длину шатуна l2на плане положений, будет:

AB=l2/ml,; (9)

AB=_/_=_ мм.

Расстояние от точки А до центра масс S2 шатуна на плане положений:

AS2=l3/ml; (10)

AS2=_/_=_ мм.

Вычерчиваем индикаторную диаграмму в том же масштабе перемещения ms=_ммм, что и план положений механизма. Выбираем масштабный коэффициент давления:

mpmax/yp, (11)

где рmax - максимальное давление в поршне, МПа.

yp - отрезок, изображающий на индикаторной диаграмме рmax, мм.

mp=_/_=_ МПа/мм.

 

 

Планы скоростей и ускорений

Планы скоростей и ускорений будем строить для ____ положения.

Скорость точки А находим по формуле:

VA=w1×l1, (12)

где w1 – угловая скорость кривошипа, с-1;

l1 – длина кривошипа, м.

VA=_×_=_ мс.

Выбираем масштабный коэффициент плана скоростей mV:

mV=VAPa, (13)

где VA -скорость точки A, мс;

Pa -изображающий ее отрезок на плане скоростей, мм.

mV=_/_=_ .

Из полюса P в направлении вращения кривошипа перпендикулярно к OA откладываем отрезок Pa, изображающий вектор скорости точки A, длиной _мм.

Определяем скорость точки В:

B= A+ BA, (14)

где BA – вектор скорости точки B при ее вращательном движении относительно точки A и перпендикулярен к звену AB.

Далее на плане скоростей из точки а проводим прямую перпендикулярно звену AB до пересечения с линией действия скорости точки B (направления движения ползуна). Полученный отрезок Pb=__мм, является вектором абсолютной скорости точки B, а отрезок ab=_мм, – вектором скорости точки В относительно точки А.

Тогда

VB=Pb×mV; (15)

VB=_×_=_ м/c;

VBA=ab×mV; (16)

VBA=_×_=_ м/с.

Скорость точки S2 находим из условия подобия:

as2/ab=AS2/AB. (17)

Откуда

as2=(AS2/AB)×ab; (18)

as2=(_/_)×_=_ мм.

Соединив точку S2 с полюсом P, получим отрезок, изображающий вектор скорости точки S2, т.е. Ps2=_мм.

Тогда

VS2=Ps2×mV; (19)

VS2=_×_=_ м/с.

Исходя из результатов расчета программы ТММ1, из произвольной точки отложить вектор VS2 для всех двенадцати положений и соединить их концы плавной кривой, то получим годограф скорости точки S2. Угловую скорость шатуна AB определяем по формуле:

w2=VBA/l2; (20)

w2=___/___=____ c-1.

Ускорение точки A по отношению к точке О при условии w1= const равно:

aA=w ×l1; (21)

aA=___2×___=___ м/с2.

Выбираем масштабный коэффициент плана ускорений ma:

ma=aA/Pa, (22)

где aA – ускорение точки A,м/с2;

Pa – отрезок, изображающий его на плане ускорений, мм.

ma=___/___=____ (м/с2)/мм.

Из полюса P откладываем отрезок Pa, являющийся вектором ускорения точки A кривошипа, который направлен к центру вращения кривошипа.

Определяем ускорение точки B:

, (23)

где - вектор ускорения точки B при вращательном движении относительно точки A.

Определяем ускорение a :

a =V /l2; (24)

a =___2/___=____ м/c2.

На плане ускорений из точки a проводим прямую, параллельно звену AB и откладываем на ней в направлении от точки B к точке A отрезок an, представляющий собой нормальную компоненту ускорения a в масштабе ma:

an=a /ma; (25)

an=___/___=____ (м/c2)/мм.

Из точки n проводим прямую перпендикулярную звену AB до пересечения с линией действия ускорения точки B (ползуна). Полученный отрезок nb=__мм, представляет собой вектор касательного ускорения точки B относительно точки А, а отрезок Pb=__мм, – вектор абсолютного ускорения точки B.

Тогда

a =nb×ma; (26)

a =___×___=____ м/с2;

aB= Pb×ma, (27)

aB=___×___=____ м/c2.

Соединив точки a и b, получим отрезок ab=__мм, изображающий вектор ускорения точки B относительно точки А.

Тогда

aBA=ab×ma; (28)

aBA=___×___=____ мс2.

Ускорение точки S2 находим из условия подобия:

as2/ab=AS2/AB. (29)

Откуда

as2=(AS2/AB)×ab; (30)

as2=(_/_)×_=_ мм.

Соединив точку S2 с полюсом P, получим отрезок, изображающий вектор скорости точки S2, т.е. Ps2=_мм.

Тогда

aS2=Ps2×ma; (31)

aS2=___×___=____ м/с2.

Если из произвольной точки Р отложить двенадцать векторов (см. программу ТММ1) aS2 для всех соответствующих положений центра масс шатуна, соединив их концы плавной кривой, то получим годограф ускорения точки S2. Угловое ускорение шатуна AB определяем по формуле:

e2= a /l2; (32)

e2=___/___=____ c-2.

 

 

Кинематические диаграммы

 

Строим диаграмму перемещений SB=SB(j) на основе двенадцати положений ползуна B0, B1, B2, …,B12, соответствующих положениям кривошипа A0, A1, …, A12. Ординату т.В в крайнем положении (В0) принимаем за ноль, остальные точки – в выбранном масштабе, которые являются разницей текущего значения т.В по отношению к нулевому В0.

Находим масштабные коэффициенты:

- длины: mS=k·ml; mS=___·___=____ м/мм,

где k – коэффициент пропорциональности;

- угла поворота j кривошипа: mj=2× /L, mj=2·___/___=____ рад/мм;

- времени: mt=2× /w1×L, mt=2·___/___·___=____ с/мм,

где L – отрезок на оси абсцисс в мм.

Строим диаграмму скорости VB=VB(j) методом графического дифференцирования диаграммы SB=SB(j). Полюсное расстояние H1=__ мм. Тогда масштабный коэффициент скорости m определим по формуле:

mV=mS×w1/mj× H1; (33)

mV=___×_/___×___=____ (м/с)/мм.

Продифференцировав диаграмму VB=VB(j), получим диаграмму aB=aB (j). Полюсное расстояние H2=___ мм. Масштабный коэффициент ускорения определим по формуле:

ma=mV×w1/mj× H2; (34)

ma=___×___/___×___=____ (м/с2)/мм.


Таблица 1

Относительная погрешность вычислений

Метод расчета Параметр Значение в положении №____ Значение по результатам расчета прогр. ТММ1 Относительная погрешность D, %
Метод планов VB, м/с      
VS2, м/с      
w2, с-1      
aB, м/с2      
aS2, м/с2      
e2, с-2      
Метод диаграмм VB, м/с      
aB, м/с2      

 

 

Силовой расчет

Основной задачей силового расчета является определение реак-

ций в кинематических парах механизма и внешней уравновешивающей силы, являющейся реактивной нагрузкой со стороны отсоединенной части машинного агрегата. В основу силового расчета положен принцип Даламбера, позволяющий применять уравнения равновесия кинетостатики, учитывая инерционную нагрузку для определения реакций связей. При этом рассматриваются статически определимые кинематические цепи (группы Ассура) и механизм I Таблица 2 Значения сил в точке В
yi, мм рi мПа Fд, Н
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

класса, т.е. звено кривошипа.

В качестве примера приведен алгоритм решения для механизма двигателя с четвертой схемой сборки.



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.