Динамическое исследование грейферных механизмов

Принимаем масштаб μjp=0,25 кг (м2/мм.

Методом исключения параметра φ из диаграмм ΔЕК = ΔЕК (φ) и Jп=Jп (φ) строим диаграмму энергомасс ΔЕК=ΔЕК (Jп).

Таблица 1.5

Расчёт приведённого момента инерции

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1,27332E-10 1,265E-10 5,17189E-11 2,5E-13 8,42E-11 1,81E-10 1,2E-10 4,1E-11 6,14E-12 7,07E-13 1,88E-11 6,78E-11 3,17928E-10 2,39E-10 4,83984E-10 1,28E-09 1,13E-09 6,98E-10 3,37E-10 7,89E-10 1,18E-09 1,26E-09 1,02E-09 6,07E-10

0 1,113E-12 3,74381E-12 6,61E-12 7,14E-12 2,93E-12 1,73E-14 2,6E-12 5,72E-12 6,38E-12 4,44E-12 1,43E-12

0 3,343E-12 1,1239E-11 1,98E-11 2,14E-11 8,79E-12 5,21E-14 7,8E-12 1,72E-11 1,91E-11 1,33E-11 4,28E-12 5,38781E-10 4,635E-10 6,44207E-10 1,4E-09 1,33E-09 9,85E-10 5,51E-10 9,34E-10 1,3E-09 1,38E-09 1,15E-09 7,74E-10 Y 21,55 123 799 18,540 287 25,76 829 929 56,19 797 53,30 407 39,39 764 22,0405 37,35 313 52,15 863 55,15 532 46,18 163 30,96 735

По данному коэффициенту неравномерности движения δ=0,02 и средней угловой скорости ωср =263,76 рад/с, определим углы ψmах и ψmin, образуемые касательными к диаграмме энергомасс с осью абсцисс:

.

Построив стороны этих углов и перенеся их параллельно самим себе до момента касания с кривой энергомасс, соответственно сверху и снизу, получим на оси ∆Ек отрезок ab=81,25 мм, заключённый между этими касательными.

Из отрезка ab определяем момент инерции маховика.

Диаметр маховика со спицами определяется зависимостью

1.

7. Выбор электродвигателя.

Определяем требуемую мощность.

.

Определяем частоту вращения.

.

По полученным данным выбираем электродвигатель марки УАД-22, мощностью 3 Вт, частотой вращения — 2750 об/мин.

2. Силовой расчет рычажного механизма

2.

1. Определение силы сопротивления Р

2.

2. Определение сил инерции звеньев

Определяем силы инерции и момент от пары сил, действующие на звенья механизма 2 и 3.

.

Прикладываем внешние силы G2, G3, Pи2, Ри3, Р3, момент МИ2 и неизвестные реакции R12, R03 к звеньям 2, 3. Силы Ри2 и G2 в центре масс S2 звена 2, силы Риз и G3 — в центре масс S3 звена 3. Причем силы Ри2 и Ри3 направляем в стороны, противоположные соответственно ускорениям as2 и аs3 (точка S3 совпадает сточкой В). Момент МИ2 прикладываем к звену 2 в сторону, противоположную угловому ускорению .

2.

3. Определение реакций в кинематических парах групп Ассура

Звенья 2 и 3.

Так как реакция R03 неизвестна ни по величине, ни по направлению, то ее раскладываем на две составляющие: одну направим по оси звена 3, вторую , — перпендикулярно к этой оси. Получаем: .

Величина реакции определится из уравнения моментов всех сил, действующих на звено 3, относительно точки В.

.

(Н).

Так как реакция R12 неизвестна ни по величине, ни по направлению, то ее раскладываем на две составляющие: одну направим по оси звена 2, вторую , — перпендикулярно к этой оси. Получаем: .

Величина реакции определится из уравнения моментов всех сил, действующих на звено 2, относительно точки В.

.

(Н).

Реакции и определим методом планов сил, рассматривая равновесие звеньев 2 и 3 согласно уравнению:

.

Реакция R03 — это сила действия со стороны опоры на звено 3. Построение плана сил. Из произвольной точки 2 в масштабе = 0,0001 Н/мм откладываем силу (отрезок 2−3). К ней прибавляем в этом же масштабе силу Ри3 (точка 4), а из конца вектора Ри3 проводим вектор силы G3. Из точки 2 проводим прямую, параллельную оси звена ВС — вектор, а из конца вектора G3 (точка 5) —вектор силы (точка 6), за тем проводим векторы сил G2 (точка 7) и Ри2 (точка 8). Из точки 8 проводим вектор силы. Точка 1 пересечения векторов и определяет величины реакций R03 и .

Определяем длины векторов на плане сил известных величин:

2.

4. Силовой расчет ведущего звена механизма

Изображаем ведущее звено ОА со стойкой с действующими на него силами.

Ведущее звено имеет степень подвижности W = 1, поэтому под действием приложенных к нему сил, в том числе и сил инерции, его нельзя считать находящимся в равновесии. Чтобы имело место равновесие, необходимо дополнительно ввести силу или пару, уравновешивающие все силы, приложенные к ведущему звену. Эта сила и момент носят название уравновешивающей силы Ру и уравновешивающего момента Му.

Изображаем ведущее звено ОА и стойку с приложенными к нему силами в положении 8 механизма. В точке, А на ведущее звено действуют силы и уравновешивающая сила Ру, направленная перпендикулярно кривошипу ОА, неизвестная по величине. Величину уравновешивающей силы Ру найдем из уравнения моментов всех сил, действующих на звено 1, относительно точки О.

(Н).

Для определения реакции Rо со стороны стойки на ведущее звено строим план сил в масштабе = 10 Н/мм по уравнению

.

Откладываем последовательно известные силы Ру и, в виде отрезков (1−2, 2−3).

Точку 3 соединяем прямой с точкой 1 (замыкаем многоугольник). Отрезок 3−1 определяет величину реакции R01.

(Н).

Список литературы

Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин М., Наука. 1975.

Турбин Б.И., Карлин В. Д. Теория механизмов и машин. М. Машиностроение. 1980.

Артоболевский И.И., Эдельштейн Б. В. Сборник задач по теории механизмов и машин. М., Наука. 1975.

4. Баранов Г. Г. Курс теории механизмов и машин М. Машиностроение, 19X0.

Лист 15 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 2 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 3 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 4 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 5 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 6 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 7 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 8 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 11 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 13 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 14 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 26 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 28 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 17 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 16 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 24 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 25 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 27 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 9 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 20 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 21 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 19 Изм. Лист № докум Подпись Дата

Лист 23 Изм. Лист № докум Подпись Дата