Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Декабря 2011 в 12:47, курсовая работа
Вычерчивается блок-схема системы управления, реализуемая на пневматических устройствах, соответствующая исходному положению исполнительных органов (началу первого такта). В блоке управления каналы входных и выходных сигналов соединяются в соответствии с упрощенными формулами включения. Для формирования выходных сигналов, формула которых представляет собой логическое произведение входных сигналов, используются логические устройства умножения.
1. ДИНАМИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА ПО КОЭФФИЦИЕНТУ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДВИЖЕНИЯ 3
1.1. Исходные данные 3
1.2. Построение планов положений механизма 5
1.3. Построение планов возможных скоростей и определение кинематических передаточных функций 5
1.4. Определение суммарного приведенного момента сил сопротивления 8
1.5. Определение приведенного момента инерции и момента инерции маховика 11
2. СИЛОВОЙ РАСЧЕТ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА 13
2.1. Построение плана механизма 13
2.2. Определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев 14
2.3. Определение сил и моментов сил, приложенных к звеньям механизма 16
2.4. Построение планов сил. Определение реакции в кинематических парах механизма и уравновешивающего момента 17
2.5. Определение уравновешивающего момента методом «жесткого рычага» Жуковского 22
3. СИНТЕЗ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЕМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ МАШИНЫ-АВТОМАТА ПО ПУТИ 24
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 28
Таблица 4 - Приведение
сил
Положения
механизма |
Значения приведенных моментов сил | |||||
1 | 0.000 | 1.046 | 0.013 | 0.071 | 0.000 | 1.130 |
2 | 0.000 | 5.208 | 3.703 | 19.652 | 0.000 | 28.563 |
3 | 0.000 | 7.517 | 5.724 | 30.545 | 0.000 | 43.786 |
4 | 0.000 | 7.679 | 6.006 | 33.201 | 0.000 | 46.885 |
5 | 33915.100 | 5.899 | 4.856 | 27.258 | -3141.250 | -3103.240 |
6 | 22968.400 | 2.836 | 2.864 | 15.695 | -1224.870 | -1203.480 |
7 | 0.000 | -0.661 | -0.606 | -3.234 | 0.000 | -4.501 |
8 | 0.000 | -3.901 | -1.691 | -9.108 | 0.000 | -14.701 |
9 | 0.000 | -6.457 | -4.091 | -22.770 | 0.000 | -33.318 |
10 | 0.000 | -7.914 | -6.367 | -35.605 | 0.000 | -49.886 |
11 | 0.000 | -7.351 | -7.092 | -38.150 | 0.000 | -52.593 |
12 | 0.000 | -3.901 | -4.504 | -23.880 | 0.000 | -32.285 |
13 | 0.000 | 1.046 | 0.013 | 0.071 | 0.000 | 1.130 |
Значение приведенного момента сил тяжести принимается положительным, если направление проекции вектора скорости центра масс на ось ординат совпадает с направлением силы тяжести, и отрицательным, если не совпадает.
Масштабный коэффициент построения зависимости по оси ординат:
.
Строится диаграмма работ силы технологического сопротивления и сил тяжести звеньев графическим интегрированием зависимости .
Масштабный
коэффициент построения по оси ординат:
,
где - полюсное расстояние, мм.
На том же графике строится зависимость работы движущих сил от угла поворота кривошипа . Для этого из начала координат проводится прямая линия в конечную точку графика . /За цикл установившегося движения /
Строится диаграмма приращения кинетической энергии по уравнению для установившегося движения .
Масштабный
коэффициент построения
.
Строится зависимость суммарного приведенного момента инерции от угла поворота кривошипа . Суммарный приведенный момент инерции определяется из условия равенства кинетической энергии динамической модели сумме кинетических энергий всех звеньев механизма:
.
Расчетная
формула для определения суммарного приведенного
момента инерции имеет вид:
.
Масштабный коэффициент построения графика
Исходные данные для расчета
и рассчитанные значения вносятся
в таблицу 5.
Таблица 5 – Приведение масс
Положения
механизма |
Значения приведенных моментов инерции | ||||||
1 | 0.015960 | 0.006436 | 0.000000 | 0.000000 | 0.000000 | 0.000002 | 2.022400 |
2 | 0.039772 | 0.001997 | 0.013744 | 0.005304 | 0.003592 | 0.133775 | 2.198180 |
3 | 0.060667 | 0.000145 | 0.031293 | 0.012076 | 0.001615 | 0.323160 | 2.428960 |
4 | 0.063019 | 0.000283 | 0.034199 | 0.013197 | 0.000606 | 0.381796 | 2.493100 |
5 | 0.048861 | 0.001925 | 0.023349 | 0.009010 | 0.004915 | 0.257359 | 2.345420 |
6 | 0.028796 | 0.004505 | 0.008648 | 0.003337 | 0.004048 | 0.085318 | 2.134650 |
7 | 0.016560 | 0.006345 | 0.000403 | 0.000155 | 0.000250 | 0.003622 | 2.027330 |
8 | 0.021443 | 0.005387 | 0.003094 | 0.001194 | 0.001764 | 0.028736 | 2.061620 |
9 | 0.043370 | 0.001809 | 0.017117 | 0.006605 | 0.005898 | 0.179577 | 2.254380 |
10 | 0.067729 | 0.000162 | 0.038950 | 0.015031 | 0.003069 | 0.439102 | 2.564040 |
11 | 0.062720 | 0.005428 | 0.047701 | 0.018408 | 0.000883 | 0.504113 | 2.639250 |
12 | 0.025836 | 0.010008 | 0.020245 | 0.007813 | 0.004926 | 0.197520 | 2.266350 |
13 | 0.015960 | 0.006436 | 0.000000 | 0.000000 | 0.000000 | 0.000002 | 2.022400 |
Строится диаграмма Виттенбауэра (диаграмма «энергия-масса») графическим исключением параметра из графиков и .
По
диаграмме Виттенбауэра определяется
момент инерции маховика. К диаграмме
проводятся касательные под углами
и
. Углы наклона касательных к оси абсцисс
определяются из выражений
,
.
Откуда , .
Момент инерции кривошипа с учетом момента инерции установленного на нем маховика и момента инерции ротора двигателя пропорционален отрезку ab, который отсекают касательные к диаграмме на оси ординат, и определяются по формуле
.
Момент
инерции маховика
.
При
силовом расчете рычажного механизма
определяются реакции в кинематических
парах механизма и уравновешивающий момент,
приложенный к начальному звену, от действующих
внешних сил и сил инерции.
Строится
план механизма в положении, заданном
для силового расчета обобщенной координатой
. Масштабный коэффициент построения
плана механизма
.
Строим план скоростей для заданного положения
механизма
Скорость
т.А:
.
Векторные
уравнения для построения плана скоростей:
,
Длина отрезка ра, изображающего скорость т. А принимается равной 80 мм.
Масштабный
коэффициент построения плана скоростей
.
Вычисляются
значения относительных скоростей:
Определяем
угловые скорости звеньев.
,
,
.
Строится план ускорений.
Определяется ускорение т. А:
. Принимается
, следовательно
и
Векторные уравнения для построения плана
ускорений:
.
Длина отрезка , изображающего ускорение т.А принимается равной 190 мм.
Масштабный коэффициент построения плана
ускорений
Нормальные составляющие ускорений:
Длины
векторов, изображающих нормальные составляющие
ускорений:
,
,
.
Ускорения
центров масс звеньев определяются по
теореме подобия. Вычисляются действительные
значения ускорений центров масс звеньев:
,
,
.
Вычисляются
угловые ускорения звеньев механизма:
,
,
.
Вычисляются и показываются на плане механизма силы и моменты сил, приложенные к звеньям механизма: (На плане показывается только направление действия сил и моментов сил.)
1)
Силы тяжести звеньев и перемещаемого
груза приложены в центрах масс и направлены
вертикально вниз
,
,
,
.
2)
Силы инерции. Вектор силы
, т.к.
.
.
,
.
3)
Моменты сил инерции. Момент сил инерции
направлен в сторону противоположную
угловому ускорению звена.
, т.к.
.
.
.
.
, т.к.
.
4
) Сила технологического
Сила
технологического сопротивления приложена
в т.F (к исполнительному органу) и направлена
в сторону, противоположную движению этой
точки, т.е. противоположно вектору
на плане скоростей.
Силовой расчет выполняется с учетом ускоренного движения звеньев. К звеньям механизма прикладываются силы инерции и моменты сил инерции, поэтому, в соответствии с принципом Даламбера, звено или группу звеньев или механизм в целом можно рассматривать находящимся в равновесии в данный момент времени и использовать при расчете уравнения статики: и .
Силовой
расчет выполняется для отдельных
групп Ассура, являющихся статически
определимыми структурными группами,
начиная с последней
1)
Расчет группы Ассура, включающей
звенья 4 и 5.
Вычерчиваются с учетом последняя присоединенная группа Ассура, включающая звенья 4 и 5. С плана механизма на звенья этой группы переносятся силы в соответствующие точки. Действие отброшенных связей заменяется реакциями: в т. F – реакцией стойки на 5-е звено , в т. D – реакцией 3-го звена на 4-е . Реакция во вращательной кинематической паре D раскладывается на составляющие: нормальную , направленную вдоль звена 4, и тангенсальную , направленную перпендикулярно звену 4.