Курсовая работа: Исследование механизма пресса

Ускорение точки b, совершающей движение по окружности задаётся уравнением:

(11)

a_B =a_B ⁿ +a_B ^t

По заданию преподавателя строим планы ускорений для первого, второго и восьмого положений механизма.

Рассмотрим пример построения плана ускорений для второго положения. Задаёмся масштабным коэффициентом плана ускорений, который вычисляется по формуле:

(12)

w_а =0,0005

Выбираем произвольно точку p (полюс плана ускорений). Так как точка В движется с постоянной скоростью, то ускорение точки В направлено к центру вращения кривошипа. В выбранном масштабе откладываем длину вектора ab . Получаем точку b. На плане ускорений все точки обозначаем малыми латинскими буквами со штрихом. Звено 3 совершает плоскопараллельное движение. Его ускорение описывается уравнением:

(13)

a_{С B} =a_{С B} ⁿ +a_{С B} ^t

Направление a_{С B} ⁿ известно – направлено вдоль третьего звена в сторону точки вращения, то есть точки В. Значение его вычисляем по следующей формуле:

a_{С B} ⁿ = (14)

Из полюса откладываем отрезок параллельный звену CD равный по величине ускорению a_{С D} ⁿ . Которое вычисляется по формуле:

a_{С D} ⁿ = (15)

Из конца вектора a_{С B} ⁿ проводим вектор тангенциального ускорения a_{С B} ^t , перпендикулярный третьему звену механизма до пересечения с вектором тангенциального ускорения a_{С D} ^t проведённого из конца вектора нормального ускорения звена 4. В месте пересечения получаем точку с. Далее рассматриваем 4-ое звено. Оно содержит точку E ускорение которой направленно в ту же сторону что и ускорение точки C, величину отрезка находим, учитывая, что отрезки на плане ускорений относятся в том же соотношении что и на плане положений(теорема подобия), т.е. определяется следующим уравнением:

(17)

a_ED ⁿ =

Получаем точку e. Далее находим ускорения звена 5 (ползуна), она определяется уравнением:

a_F = a_E +a_EF ^t

Направление a_F известно – направлено по вертикали, численное значение найдём построением: из полюса проведём луч параллельный направлению движения ползуна, из конца вектора a_E проводим луч перпендикулярный шатуну EF (показывающий направление a_EF ^t ). В точке пересечения лучей получаем отрезок показывающий величину ускорения ползуна в положении 2.

Таким образом построили план ускорения для второго положения механизма. Используя данный алгоритм строим оставшиеся планы ускорений. Во избежание загромождения чертежа каждый план ускорений вычерчиваем отдельно.

Составим таблицу значений отрезков планов ускорений:

Таблица 2

1	2	8
b, мм	160	160	160
c, мм	135,	99,9	70,1
e, мм	92,	69,2	46,21
f, мм	89,4	68,1	44
nCB , мм	13,2	5,7	10
nCD , мм	3,1	8,5	20
CB , мм	77,21	126,4	144
CD , мм	135,14	98,2	66

1.3 Структурный анализ механизма пресса

Для того, чтобы осуществить переход от кинематического анализа к динамическому с учётом КПД рычажного механизма поступаем следующим образом.

В масштабе вычерчиваем силу полезного сопротивления от перемещения (Р_ПС ) точки рычажного механизма, принадлежащей его выходному звену. По горизонтальной оси откладываем перемещение S_F ⁱ , взятое с плана положения механизма для участка рабочего хода. В этой же системе координат строим график в виде зависимости V_F (S_F ⁱ ). Мощность от сил полезного сопротивления при поступательном движении входного звена:

N_{П C} ⁽ⁱ⁾ =P_{П C} ^{(i) .} V_F ⁽ⁱ⁾

Перемножаем действительные величины P_{П C} ^{( i )} на соответствующие V_F ^{( i )} , находим N_{П C} ^{( i )}

N_{П C} ⁽ⁱ⁾ =Y_{P пс} ⁽ⁱ⁾ m_P (P_V m_V ^. ₂ ) [Вт]

где

₂ =9,42 Рад/с, m_P =100 H/мм, m_V =0,001 м/мм^. с²