Darbą daranti mašina

1. Įvadas Šio kursinio darbo užduotis – tai dartbinė mašina, atliekanti tam tikrą darbą. Šiuo atveju, mechaninę energiją sukuria variklis. Svirtinio mechanizmo išėjimo grandis atlieka jai skirtą mechaninį darbą, nugalėdama naudingo išorinio pasipriešinimo jėgą. Šios mašinos darbe dalyvauja kumštelinis mechanizmas, kuris atlieka pagalbines funkcijas. Kursinis projektas susideda iš dviejų etapų: pirmiausiai, panaudojant užduoties duomenis, projektuojamas svirtinis mechanizmas bei nustatomas šio mechanimo laisvės laipsnių skaičius, klasė ir eilė. Taip sužinoma kokio sudėtingumo yra projektuojamas mechanizmas. Antrajame etape projektuojama dviejų krumpliaračių sankiba. 2. Mechanizmo kinematinė sintezė 2.1. Kulisinio mechanizmo struktūrinė analizė Svirtinio mechanizmo (šiuo atveju, kulisinio mechanizmo) projektavimas prasideda nuo susipažinimo su pačiu mechanizmu, t.y. laisvės laipsnių ir eilės nustatymo. Mechanizmo laisvės laipsnis – tai skaičius grandžių, nuo kurių priklauso viso mechanizmo judesiai. Taip pat laisvės laipsnių skaičius parodo keliomis apibendrintomis koordinatėmis galima aprašyti mechanizmą. Klasė ir eilė parodo kokio sudėtingumo yra mechanizmas ir kokius tyrimo metodus reikės taikyti. Grandžių skaičius: . Penktos klasės kinematinių porų: . Ketvirtos klasės kinematinių porų: . Taigi: , vadinasi, nagrinėjamas mechanizmas turi 1 laisvės laipsnį. Tai reiškia, kad viso mechanizmo judesį užduoda viena grandis (dažnausiai pirmoji), ji vadinama varančiąja ir bet kurią mechanizmo padėtį galima aprašyti tik per vieną kintamajį (šios grandies posūkio kampą). Tam, kad nustatyti mechanizmo eilę ir klasę, reikia išskaidyti jį į Asuro grupes. Kai mechanizmo pradinė grandis yra su pagrindiniu velenu nejudomai sujungtas skriejikas 1, mechanizmą sudaro dvi Asuro grupės – diados. Taigi pagal Asuro-Artobolevskio klasifikaciją, mechanizmas yra antros klasės ir antros eilės. 2.2. Kulisinio mechanizmo metrinė sintezė Nagrinėjamam kulisiniam mechanizmui yra užduota slankiklio 5 eiga mm, slankiklio 5 greičio pasikeitimo koeficientas , . Skaičiuoju perdengimo , kuris yra lygus kulisės svyravimo kampui  ; ; Skaičiuoju kulisės 3 ilgį BC, kai mm mm. Skriejiko 1 ligis OA mm. Grandies BD (4) ilgis mm. Tiesioginės ir atvirkštinės eigos kampai , , , . Čia – tiesioginės eigos kampas, – atvirkštinės eigos kampas. 3. Mechanizmo grafinė – kinematinė analizė Kinematinė svirtinių mechanizmų analizė apima mechanizmų charakteringų taškų linijinių greičių ir pagreičių nustatymą. Tam šiame kursiniame projekte naudoju grafoanalitinį ir kinematinių diagramų metodus. Grafoanalitinio metodo esmė - surašomos charakteringų taškų greičių ir pagreičių vektorinės lygtys, kurios po to sprendžiamos grafiškai - braižomi greičių ir pagreičių planai. 3.1. Greičių planai Atlikęs šio mechanizmo metrinę sintezę pagal užduotyje duotus duomenis, nustatau jo charakteringų taškų ir grandžių greičius bei pagreičius. Pirmiausiai surašau vektorines lygtis šio mechanizmo charakteringų taškų linijinių greičių nustatymui. Kadangi surašyti lygtis taskui B iš karto yra neįmanoma, todėl taške A imami papildomi dar du taškai – taškas A2, priklausantis antrajai grandžiai, ir taškas A3, priklausantis trečiajai grandžiai. Visi šie taškai – A, A2 ir A3 - duotu laiko momentu sutampa. Skirtumas tarp jų yra tik toks, kad taškas A – pirmosios grandies galas, ir taškas A2 - antrosios grandies lanksto centras – negali vienas nuo kito atsiskirti (tokia mechanizmo konstrukcija), bet taško A3 atžvilgiu jie gali judėti slenkamuoju judesiu išilgai trečios grandies. Taip jau galima surašyti vektorines lygtis taškui A3: Taško A2 greitis yra lygus taško A greičiui (nes jie negali atsiskirti vienas nuo kito): , m/s . Jo kryptis yra statmena grandžiai OA, nes sukamasis judesys vyksta apie skriejiko sukimosi centrą O. Taško C greitis yra lygos 0, nes taškas C priklauso ir stovui, o greitis statmenas grandžiai BC, kadangi grandies 3, kurioje yra šis taškas, sukamasis judesys vyksta apie tašką C. Taško B greičiui surasti pasinaudoju figūrų mechanizme ir plane panašumo taisykle. Kadangi taškai C, A3 ir B mechanizme yra vienoje tiesioje grandyje, tai ir taškai c, a3 ir b greičių polane turi būti vienoje tiesėje. Tiesę pratęsiame už a3 taško, o taško b vietą nustatome iš ilgių proporcijos : arba . Taško d greičiui nustatyti surašome tokias vektorines lygtis: Čia mes pasirenkame pagalbinį tašką D0, kuris duotuoju laiko momentu sutampa su tašku D, bet priklauso stovui. Toks pasirinkimas leidžia surašyti antrą lygčių sistemos formaliąją lygtį, iš kurios nustatoma greičio vektoriaus kryptis (ji yra lygiagreti slenkamajam 5-osios grandies judesiu išilgai savo kreipiančiųjų). Mechanizmo grandžių kampiniai greičiai randami taip: grandies 3 kampinis greitis: rad/s, o jo kryptis – mintyse taško B greičio vektorius iš plano iškeliamas į tašką B mechanizme. Grandies 2 kampinis greitis lygus grandies 3 kampiniam greičiui ir yra tos pačios krypties, nes grandis 2, slankiodama išilgai grandies 3, gali suktis tik kartu su ja. Grandies 4 kampinis greitis randamas iš lygties: rad/s. Grandies 5 kampinis greitis lygus 0, nes ši grandis atlieka tik slenkamąjį judesį. Mechanizmo padėtys , m/s , m/s , m/s , m/s , m/s , m/s , rad/s , rad/s , rad/s 1 0,39 0,38 0,09 0,07 0,14 0,40 0,25 0,25 0,73 2 0,39 0,39 0,05 0,03 0,27 0,22 0,11 0,11 0,40 3 0,39 0,39 0 0,02 0,41 0 0,07 0,07 0 4 0,39 0,39 0,05 0,03 0,47 0,22 0,11 0,11 0,40 5 0,39 0,38 0,09 0,07 0,35 0,40 0,25 0,25 0,73 6 0,39 0,38 0,11 0,15 0 0,52 0,55 0,55 0,95 7 0,39 0,38 0,10 0,22 0,39 0,55 0,80 0,80 1,00 8 0,39 0,39 0,06 0,29 0,74 0,41 1,05 1,05 0,75 9 0,39 0,39 0 0,33 0,72 0 1,20 1,20 0 10 0,39 0,39 0,06 0,29 0,39 0,41 1,05 1,05 0,75 11 0,39 0,38 0,10 0,22 0,14 0,55 0,80 0,80 1,00 0, 12 0,39 0,38 0,11 0,15 0 0,52 0,55 0,55 0,95 3.2. Pagreičių planai Rašydamas pagreičių lygtis vėl pasinaudoju pagalbiniais taškais A2, A3 ir D0. Taigi taško A3 pagreičiui surasti lygtys yra tokios: čia – taško A2 pagreitis . Kadangi grandis OA sukasi apie tašką O pastoviu kampiniu greičiu, tai šis pagreitis yra normalinis (įcentrinis), jis nukreiptas lygiagrečia grandžiai OA į sukimosi centrą (iš taško A į tašką O). Jo dydis: m/s2 Pagreitis vadinamas Koriolio pagreičiu. Jis atsiranda tuomet, kai slenkamasis judesys vyksta išilgai besisukančios grandies. Taip ir yra – grandis 2 slenka išilga grandies 3, kuri sukasi apie tašką C. Šio pagreičio dydis randamas pagal formulę: m/s2, o kryptis – pagal tokią taisylę: greičio vektorių reikia pasukti 90° kampu kryptimi. Antrojoje lygtyje pagreitis , nes taškas C priklauso stovui. Pagreitis randu iš lygybės: m/s2, o jo kryptis - lygiagrečiai grandžiai BC iš taško A3 į tašką C (kadangi šis pagreitis yra normalinis, jo kryptis visada yra į sukimosi centrą, šiuo atveju grandies BC sukimosi centras yra taškas C). Taško B pagreitį randame iš figūrų panašumo taisyklės. Tam pagreičių plane pratęsiame atkarpą ca3, jos tęsinyje už taško a3 atidedame tašką b, rastą iš proporcijos: . Vektorius iš poliaus iki taško b vaizduos taško B pagreitį. Kad rastume taško D pagreitį, surašome tokią vektorių lygčių sistemą: Normalinį pagreitį apskaičiuojame iš formulės: m/s2. Grandies 3 kampinis pagreitis randamas iš formulės: , rad/s2. Grandies 2 kampinis pagreitis dydis ir kryptis atitinka grandies 3 kampinio pagreičio , nes grandis 2 gali suktis tik kartu su grandimi 3. Grandies 4 kampinis pagreitis randamas: , rad/s2. Grandies 5 kampinis pagreitis , nes ši grandis juda tik slenkamuoju judesiu. Taigi, pagal lygčių sistemas, pasinaudodamas formulėmis, apskaičiuoju charakteringų taškų linijinius bei kampinius pagreičius. Mechanizmo padėtys , m/s2 , m/s2 , m/s2 , m/s2 , m/s2 , m/s2 , m/s2 0, 12 0,729 0,122 0,734 0,014 0,082 1,019 0,492 1 0,625 0,045 0,638 0,1 0,128 0,766 0,291 2 0,596 0,011 0,602 0,142 0,085 0,649 0,088 3 0,578 0 0,578 0 0 0,604 0 4 0,596 0,011 0,602 0,142 0,085 0,649 0,088 5 0,625 0,045 0,638 0,1 0,128 0,766 0,291 6 0,729 0,122 0,734 0,014 0,082 1,019 0,492 Mechanizmo padėtys , m/s2 , m/s2 , rad/s2 , rad/s2 0, 12 0,520 0,116 0,414 0,211 1 0,49 0,206 0,554 0,375 2 0,542 0,542 0,333 0,985 3 0 0 0 0 4 0,221 0,542 0,333 0,985 5 0,933 0,206 0,554 0,375 6 1,505 0,144 0,414 0,262 3.3. Kulisinio mechanizmo grafmė kinematika Šis metodas paremtas grynai grafiniais būdais. Jis nėra labai tikslus ir vaizdus, tačiau dėl savo paprastumo yra labai patogus taikyti. Šiame kursiniame projekte mechanizmas nagrinėjamas 12-oje padėčių, priklausomai nuo pradinės grandies posūkio kampo. Todėl ir išėjimo grandies poslinkių diagrama yra braižoma priklausomai nuo šios grandies posūkio kampo. Išdiferencijavus šią diagramą ne pagal laiką, o pagal posūkio kampą, gaunamos taip vadinamos greičių ir pagreičių analogų diagramos, iš kurių labai nesudėtinga yra pereiti į tikruosius greičius ir pagreičius. 3.4. Gautų rezultatų palyginimas Paklaidą kiekvienai padėčiai procentais skaičiuoju pagal fornmulę: , čia: – greitis iš plano, – greitis iš diagramos, – greitis, kuris iš abiejų yra didžiausias. Leidžiama paklaida 

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!