Определение основных параметров пружинных импульсно-силовых узлов ручного механизированного инструмента
Определение кинематики и динамики ускоренного прямолинейного движения твердого тела. Изучение целесообразности варианта, который по результатам расчетов имеет оптимальные геометрические размеры, а так же динамические и кинематические характеристики.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2010 |
| Размер файла | 52,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Федеральное агентство по образованию РФ
Пермский государственный технический университет
Контрольная работа.
Определение основных параметров пружинных импульсно-силовых узлов ручного механизированного инструмента
Вариант задания № 2-12
1. Определение кинематики и динамики равномерно ускоренного прямолинейного движения твердого тела
Для выполнения расчетов зададимся скоростью твердого тела м/с.
Определим массу ударника:
отсюда
кг
Определим время затрачиваемое ударником на ускорение:
отсюда
с.
Где
- период периодического процесса, с.
Так как время, затрачиваемое на ускорение ударника, не должно превышать 0,8 цикла, то
с
Определим ускорение:
м/с2
Определим перемещение:
м
Определим объем твердого тела:
отсюда
м3
Определим удельный вес:
где
- сила тяжести
Н
кН/м3
Определим работу силы:
где
- сила
Н
Нм
Определим мощность:
Вт
Определим геометрические размеры твердого тела:
т.к l/d=2,5
тогда м
l=м
2. Расчет пружины
1. Задаемся значением индекса пружины
Определим коэффициент К, учитывающий кривизну и форму сечения витков
1. Из конструктивных соображений, принимаем средний диаметр пружины мм.
2. Определяем диаметр проволоки
где
- заданная сила Н =99,8 кгс.( так пружина должна обеспечить равномерно ускоренное движение принимаем силу вдвое больше )
- допускаемое напряжение, кгс/мм2
мм
принимаем 6 мм.
3. Проверяем правильность предварительной оценки индекса пружины
Индекс соответствует ранее выбранному.
4. Определяем число рабочих витков:
где
- осевое перемещение торцов пружины м.,
- модуль сдвига , кгс/мм2.
5. Полное число витков
6. Длина пружины, сжатой до соприкосновения соседних рабочих витков
мм
7. Минимальны зазор между витками при максимальной рабочей нагрузке на пружину
мм
8. Шаг пружины при максимальной рабочей нагрузке на пружину
мм
9. Шаг пружины в рабочем состоянии (шаг навивки)
мм
10. Длина пружины в свободном состоянии
мм
11. Приблизительное количество проволоки, необходимое для изготовления пружины
мм
12. Приблизительная масса пружины
кг
13. Потенциальная энергия, накапливаемая пружиной за ход сжатия
кгс·мм
Жесткость пружины, продольная
кгс/мм
14. Удельная энергия пружины
(кгс·мм)/кг
Произведем еще два расчетных случая с разными скоростями твердого тела =2,3 м/с и =2,6 м/с результаты расчетов выразим в таблице 1.
Таблица 1.
|
Расчетные величины |
1-ый расчетный случай |
2-ой расчетный случай |
3-ий расчетный случай |
|
|
Параметры определяющие кинематику и динамику движения твердого тела |
||||
|
, м/с |
2,3 |
2,5 |
2,6 |
|
|
, кг |
11,3 |
9,6 |
8,8 |
|
|
, с |
0,0588 |
0,0588 |
0,0588 |
|
|
, м/с2 |
39,11 |
42,52 |
44,22 |
|
|
, м. |
0,0676 |
0,0735 |
0,0764 |
|
|
, м3 |
0,0015 |
0,0012 |
0,0011 |
|
|
, кН/м3 |
73,82 |
78,4 |
78,4 |
|
|
, Н |
441,9 |
408,2 |
389,1 |
|
|
, Н·м |
30 |
30 |
30 |
|
|
, Вт |
1020,5 |
1020,5 |
1020,5 |
|
|
Геометрические параметры твердого тела |
||||
|
, мм |
91 |
86 |
82 |
|
|
, мм |
230 |
210 |
206 |
|
|
Расчетные параметры пружин |
||||
|
|
5 |
5 |
5 |
|
|
, мм |
28 |
30 |
32 |
|
|
, мм |
6 |
6 |
6,5 |
|
|
2,5 |
4 |
5 |
||
|
4,5 |
6 |
7 |
||
|
, мм |
24 |
44 |
48,8 |
|
|
, мм |
0,36 |
0,23 |
0,2 |
|
|
, мм |
6,36 |
8,23 |
7,7 |
|
|
, мм |
8,76 |
9,74 |
9,03 |
|
|
, мм |
30,9 |
50,9 |
56,4 |
|
|
, мм |
39,5 |
60,3 |
66,0 |
|
|
, кг |
0,087 |
0,24 |
0,23 |
|
|
, кгс·мм |
324,3 |
299,4 |
285,6 |
|
|
, (кгс·мм)/кг |
3728 |
2878 |
2195 |
Вывод
Из трех предложенных расчетных случаев, я выбираю второй как самый целесообразный с массой ударной части (=9,6 кг.), так как данный вариант по результатам расчетов имеет оптимальные геометрические размеры, а так же динамические и кинематические характеристики.
Подобные документы
Сущность механического, поступательного и вращательного движения твердого тела. Использование угловых величин для кинематического описания вращения. Определение моментов инерции и импульса, центра масс, кинематической энергии и динамики вращающегося тела.
лабораторная работа [491,8 K], добавлен 31.03.2014Основы движения твердого тела. Сущность и законы, описывающие характер его поступательного перемещения. Описание вращения твердого тела вокруг неподвижной оси посредством формул. Особенности и базовые кинематические характеристики вращательного движения.
презентация [2,1 M], добавлен 24.10.2013Изучение кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда. Изучение вращательного движения твердого тела. Определение момента инерции махового ко-леса и момента силы трения в опоре. Изучение физического маятника.
методичка [1,3 M], добавлен 10.03.2007Вывод формулы для нормального и тангенциального ускорения при движении материальной точки и твердого тела. Кинематические и динамические характеристики вращательного движения. Закон сохранения импульса и момента импульса. Движение в центральном поле.
реферат [716,3 K], добавлен 30.10.2014Экспериментальное изучение динамики вращательного движения твердого тела и определение на этой основе его момента инерции. Расчет моментов инерции маятника и грузов на стержне маятника. Схема установки для определения момента инерции, ее параметры.
лабораторная работа [203,7 K], добавлен 24.10.2013Определение вязкости глицерина и касторового масла, знакомство с методом Стокса. Виды движения твердого тела. Определение экспериментально величины углового ускорения, момента сил при фиксированных значениях момента инерции вращающейся системы установки.
лабораторная работа [780,2 K], добавлен 30.01.2011Основной закон динамики вращательного движения твердого тела относительно неподвижной оси. Изучение методических рекомендаций по решению задач. Определение момента инерции системы, относительно оси, перпендикулярной стержню, проходящей через центр масс.
реферат [577,9 K], добавлен 24.12.2010Определение реакций опор плоской составной конструкции, плоских ферм аналитическим способом. Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при плоском движении, усилий в стержнях методом вырезания узлов. Расчет главного вектора и главного момента.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 14.11.2017Два основных вида вращательного движения твердого тела. Динамические характеристики поступательного движения. Момент силы как мера воздействия на вращающееся тело. Моменты инерции некоторых тел. Теорема Штейнера. Кинетическая энергия вращающегося тела.
презентация [258,7 K], добавлен 05.12.2014Поиск эффективных методов преподавания теории вращательного движения в профильных классах с углубленным изучением физики. Изучение движения материальной точки по окружности. Понятие динамики вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 04.05.2011
