Расчет уравновешивающего механизма толкающего типа с пружинным аккумулятором

Расчет момента качающейся части уравновешивающего механизма толкающего типа с пружинным аккумулятором. Оценка плеч действия сил аккумулятора, его силовой характеристики. Определение момента неуравновешенности качающейся части, сил сопротивления повороту.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 16.05.2012
Размер файла 966,8 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

на тему:

Расчет уравновешивающего механизма толкающего типа с

пружинным аккумулятором

Содержание

уравновешивающий механизм аккумулятор

1. Краткое описание

2. Исходные данные

3. Определение момента качающейся части орудия

4. Определение плеч действия сил аккумулятора

5. Определение силовой характеристики аккумулятора

6. Определение момента неуравновешенности качающейся части

7. Определение момента сил сопротивления сил повороту качающейся части

8. Определение сил на рукоятке подъемного механизма

9. Графическое представление результатов

1. Краткое описание

Уравновешивающий механизм толкающего типа состоит из двух колонок, симметрично расположенных по отношению к плоскости стрельбы.

Каждая колонка состоит из двух цилиндров - внутреннего и наружного. Внутренний цилиндр, при помощи шаровой пяты, соединен с верхним стаканом. Наружный цилиндр соединен с кронштейном люльки при помощи шарнира скольжения. Внутри цилиндров, опираясь в их донья, помещается винтовая пружина сжатия прямоугольного сечения. (рис. 1)

2. Исходные данные

Qk = 3250кг. - вес качающейся части;

U = 800 мм. - расстояние от оси цапф до ц.т. по горизонтали при ц=00;

V = - 78 мм. - расстояние от оси цапф до ц.т. по вертикали при ц=00;

ц = 00 - минимальный угол вертикального наведения;

ц = 650 - максимальный угол вертикального наведения;

a = 922,7 мм. - расстояние от оси цапф до нижнего неподвижного шарнира А по горизонтали;

с = 527,2 мм. - расстояние от оси цапф до нижнего неподвижного шарнира В по вертикали;

g = 0 мм. - расстояние от оси цапф до верхнего неподвижного шарнира А по вертикали при ц=00;

r = 555 мм. - радиус кронштейна;

K1 = 2 - число колонок;

3. Определение момента качающейся части орудия

Начальный угол, характеризующий положение ц.т. Qk относительно оси цапф при ц=00

б = arctgV/U = - 5035'

Радиус - вектор

с = ?U2 +V2 =80,5

Прочие силы Qk в зависимости от угла ц

Uц = сcos(ц+б) = 80,5cos(ц+б)

Момент веса качающейся части

Mk = QkUц = 3300Uц

Результаты вычисления заносим в таблицу 1.

Таблица 1

ц0

(ц + б)

cos(ц + б)

Uц, см

Мк, кг см

00

- 5035

0,9952

80,11

260357

5035

00

1,0

80,50

261625

100

4025

0,9956

80,15

260487

200

14025

0,9685

77,96

253370

300

24025

0,9106

73,30

238225

400

34025

0,8250

66,41

215835

500

44025

0,7143

57,50

186875

600

54025

0,5820

46,85

152262

650

59025

0,5087

40,95

133087

Полученный момент необходимо уравновесить уравновешивающим механизмом на всех углах вертикального наведения. Для этого, в зависимости от конструкции и требуемой точности уравновешивания механизма.

Необходимое уравновешивание достигается посредствам подбора основных параметров уравновешивающего механизма.

Выбор типа аккумулятора зависит от момента веса качающейся части орудия, диапазона углов вертикального наведения и места его расположения.

С увеличением момента влияние неточности уравновешивающего механизма становиться настолько ощутимо, что выбор того или иного уравновешивающего механизма должен быть произведен с учетом потерь от трения во всех сочленениях звеньев механизма и аккумулятора. Величина этих должна быть не более 0,5 - 2% от общего момента качающейся части.

Необходимо принимать конструктивные решения, при которых потери на трение сводятся к минимуму.

Уравновешивающие механизмы толкающего типа могут обеспечивать удовлетворительное решение, только для легких артиллерийских систем, не предназначенных для зенитных целей, поэтому их можно рекомендовать для полевых систем калибром до 130 мм., с максимальным углом вертикального наведения ц = 600.

При проектировании уравновешивающих механизмов вес выстрела и вес движущихся частей аккумулятора, ввиду их малого влияния на уравновешивание, как правило, учитывать не следует.

Теоретическим исследованием и экспериментами, проведенными при разработке динамического расчета полевых артиллерийских систем, выявлено, что характер колебаний качающейся части артиллерийской системы при выстреле является сложным.

При этом существенного влияния выбора зазоров в механизме вертикального наведения при начальном положении в ту или иную сторону на величину максимальной нагрузки Umax по вопросу принятия переноса качающейся части на казенную или дульную часть не дается.

4. Определение плеч действия сил аккумулятора

Согласно схеме качающейся части определяем сторону b из ?BOD косоугольного ?AOB и угол г.

Угол между сторонами b и r, при различных углах наведения

ш = (г + ц) + ц = 29045 + ц

Расстояние между неподвижным В и подвижным А шарнирами

aц = vb2 + r2 - 2•b•r•cosш

Плечо действия сил аккумулятора

h = rb/aц•sinш

Результаты вычисления в таблице 2.

Таблица 2

ц0

ш0

соsш

sinш

aц, см

h, см

00

29045

0,8682

0,4963

64,27

45,5

5035

35020

0,8158

0,5784

68,92

49,6

100

39045

0,7688

0,6395

72,87

51,8

200

49045

0,6461

0,7633

82,16

54,8

300

59045

0,5087

0,8638

91,82

55,5

400

69045

0,3461

0,9382

101,45

54,5

500

79045

0,1779

0,9841

110,55

52,5

600

89045

0,0043

1,0

119,85

49,2

650

94045

0,0828

0,9965

124,10

47,3

5. Определение силовой характеристики аккумулятора

УМ качающего типа обычно состоит из двух колонок, расположенных симметрично относительно ствола.

Необходимые силы аккумулятора (для одной колонки):

Рн = Мk/Kh = Mk/2h, K = 2 - число колонок;

Ход пружины, соответствующий произвольному углу ц вертикального наведения, принимая, что работа его начинается с ц = 650 :

xц = aц65 - aц;

Результаты вычислений вносим в таблицу и строим график Рн. Согласно кривой необходимых сил, определяем силы пружины. Прямая сил пружины проходит близко к кривой необходимых сил. Из графика берем:

при ц = 00:

Pц0 = 2861;

при ц = 650:

Pц65 = 1406;

Жесткость пружины:

z = (Pц0 - Pц65)/xцmax = 24,32 кг/см;

Сила пружины аккумулятора при различных углах наведения:

Pц = Pц65 + z xц = 1406 + 24,32 хц;

Эффективную силу определяем с учетом потерь на трение пружин о стенки аккумулятора.

Устойчивость пружины характеризуется отношением:

Н/D = 7,45;

H = 781 мм. - свободная высота пружины;

D = 105 мм. - средний диаметр пружины;

Т.к. полученное отношение попадает между 5 и 10, то потери на трение принимаем ±4%

Сила аккумулятора при опускании и поднятии ствола:

P = 1,04 Рц;

Pпц = 0,96 Рц;

Результаты вычисления вносим в таблицу 3.

Таблица 3

цо

0о

5о35

10о

20о

30о

40о

50о

60о

65о

х, см

59,83

55,18

51,23

41,94

32,28

22,65

14,1

4,25

0

Pн, кг

2861

2637

2514

2311

2146

1980

1779

1547

1406

Pц,кг

2861

2747

2651

2425

2191

1956

1748

1509

1406

P,кг

2975

2856

2757

2522

2278

2034

1817

1569

1462

Pпц, кг

2746

2637

2544

2328

2103

1877

1678

1448

1349

6. Определение моментов неуравновешенности качающей части

Эффективный момент для двух колонок:

Мо = КРоцh - при опускании установки;

Мп = КРпцh - при поднятии установки;

К = 2 - число колонок;

Момент неуравновешенности качающейся части:

Мон = Мо - Мк - при опускании установки;

Мпн = Мп - Мк - при поднятии установки.

Результаты вычислений вносим в таблицу 4.

7. Определение момента сил сопротивления сил повороту качающейся части

Предаточное отношение от шарнира А к оси цапф:

iA = (r?b?cosш - b2)/a2ц;

для шарнира В:

iB = (r?b?cosш - r2)/a2ц;

Момент трения в опорах А:

MoA = K•f•rmA•iA•P - при опускании установки;

МпА = K•f•rmА•iА• Pпц - при поднятии установки;

Момент трения для опоры В:

MoВ = K•f•rmВ•iВ•P - при опускании установки;

МпВ = K•f•rmВ•iВ• Pпц - при поднятии установки;

f = 0,12 - коэффициент трения скольжения стали по броне;

rmА = 1,5 см. - радиус трения или радиус оси в опоре А;

rmВ = 2,5 см. - радиус трения или радиус оси в опоре В;

Суммарный момент трения в опорах уравновешивающего механизма, приведенный к оси цапф:

Мот = МоА + МоВ - при опускании установки;

Мпт = МпА + МпВ - при поднятии установки;

Угол наклона аккумулятора к горизонту:

и = г + arcsin(r/aцsinш);

Равнодействующая сила, действующая на цапфы:

Ro = vK2•P2 + Qk2 - 2•K•P•Qk•sinи - при опускании установки;

Rп = vK2•Pпц2 + Qk2 - 2•K•Pпц•Qk•sinи - при поднятии установки;

Момент трения на цапфах качающейся части:

Моu = м?rm•Ro - при опускании установки;

Мпu = м?rm•Rп - при поднятии установки;

rm= 0,5d = 4,5 см. - радиус трения;

d = 9 см. - диаметр цапф.

Приведенный коэффициент трения скольжения для опоры с игольчатым подшипником:

м = 28Кdo/ddk = 0,0216;

К = 0,01 см. - коэффициент трения скольжения игольчатого подшипника;

do = 12,5 см. - диаметр игольчатого подшипника по центру игл;

dk = 1,8 см. - диаметр иглы;

Момент сопротивления повороту качающейся части:

Мос = Мон + Мот + Моu - при опускании установки;

Мпс = - Мпн + Мпт + Мпu - при поднятии установки.

Результаты вычислений вносим в таблицу 4.

8. Определение сил на рукоятке подъемного механизма

Силы на рукоятке подъемного механизма при установившемся движении:

Pор = Mос/зrрi - при опускании установки;

Pпр = Mпс/зrрi - при поднятии установки;

з = 0,233 - КПД привода механизма;

rp = 175 мм. - радиус рукоятки;

i = 297 - передаточное число привода подъемного механизма от рукоятки к сектору.

Результаты вычислений вносим в таблицу 4.

Таблица 4

цо

00

5035

100

200

300

400

500

600

650

Мк, кгсм

260357

261625

260487

253370

238225

215835

186875

152262

133087

iA

1,495

1,365

1,275

1,11

0,987

0,9

0,835

0,785

0,765

iB

0,493

0,365

0,274

0,108

0,0132

0,101

0,166

0,213

0,232

и0

55007

57031

58054

60047

61013

60038

59022

5702

56013

sinи

0,8203

0,8436

0,8563

0,8729

0,8764

0,8715

0,8604

0,8418

0,8312

Mo, кгсм

270725

283315

285625

276411

252858

221706

190785

154385

138305

Мон, кгсм

10368

21690

25138

23041

14633

6871

3910

2127

5218

МоА, кгсм

1601

1403

1265

1007

809

659

546

443

402

МоВ, кгсм

880

625

454

163

18

123

180

200

103

Мот, кгсм

2481

2028

1719

1170

827

782

726

643

505

Ro,кг

3773

3445

3205

2717

2316

2016

1856

1832

1820

Моu, кгсм

366

340

334

264

225

195

180

178

176

Мос, кгсм

13215

24058

27191

24475

15685

7848

4816

2948

5899

Рор, кг

10,91

19.86

22,45

20,21

12,95

6,64

3,97

2,43

4,87

Мп, кгсм

249977

261590

263558

255148

233433

204593

176190

142483

127615

Мпн, кгсм

-10380

-35

-3071

-1826

-4792

-11242

-10685

-9779

-5472

МпА, кгсм

1477

1295

1167

930

747

608

504

409

371

МпВ, кгсм

812

577

418

150

16

113

167

188

187

Мпт, кгсм

2289

1872

1585

1080

763

721

671

597

558

Rп,

кг

3382

3075

2851

2413

2171

1841

1748

1761

1806

Мпu, кгсм

328

298

277

234

211

179

169

171

175

Мпс, кгсм

12998

2205

4933

3140

5766

12142

11525

10547

6205

Рпр, кг

10,7

1,85

4

2,53

4,76

10

9,51

8,7

5,12

9. Графическое представление результатов

Графики кривых Рц, Роц, Рпц.

Графики кривых Мк, Мо, Мп

Размещено на Allbest


Подобные документы

  • Синтез кулачкового механизма и построение его профиля. Кинематический синтез рычажного механизма и его силовой расчет методом планов сил, определение уравновешивающего момента. Динамический анализ и синтез машинного агрегата. Синтез зубчатых механизмов.

    курсовая работа [744,1 K], добавлен 15.06.2014

  • Рассмотрение рычажного механизма поршневого насоса с двойной качающейся кулисой. Метрический синтез и кинематический анализ механизма. Определение сил и момента сопротивления и инерции. Подбор чисел зубьев и числа сателлитов планетарного механизма.

    курсовая работа [293,5 K], добавлен 09.01.2015

  • Проектирование рычажного механизма соковыжималки: синтез, определение скоростей и ускорений, построение диаграмм. Силовой анализ структурных групп и начального механизма. Определение величины уравновешивающего момента с помощью "жесткого" рычага.

    курсовая работа [86,8 K], добавлен 29.11.2011

  • Принципы работы, механизм и назначение насоса с качающейся кулисой. Структурный анализ и силовой расчет рычажного механизма. Особенности выполнения геометрического расчета зубчатой передачи. Синтез кулачкового механизма, порядок построения его профиля.

    курсовая работа [95,5 K], добавлен 01.09.2010

  • Кинематический анализ и синтез рычажного механизма по коэффициенту неравномерности. Построение планов положений механизма. Определение приведенной силы сопротивления. Определение момента инерции маховика. Силовой расчет диады и кривошипа, простой ступени.

    курсовая работа [377,2 K], добавлен 02.06.2015

  • Кинематическая схема механизма кривошипно-балансирного механизма. Начальное положение ведущего звена. Кинематические диаграммы, планы скоростей и ускорений. Определение уравновешивающего момента на ведущем кривошипе, проверка методом рычага Жуковского.

    контрольная работа [2,1 M], добавлен 27.07.2009

  • Структурный анализ, построение положений механизма и планов скоростей для рабочего и холостого хода, верхнего и нижнего крайних положений. Построение планов ускорений, кинетостатический расчет механизма. Определение сил инерции и сил тяжести звеньев.

    курсовая работа [677,5 K], добавлен 29.07.2010

  • Исследование движения механизма перемещения желоба. Проектирование маховика как регулятора движения системы. Расчеты скорости и ускорения начального звена. Кинетостатический расчет реакций в связях и уравновешивающего момента. Равновесие моментов сил.

    курсовая работа [174,2 K], добавлен 06.03.2012

  • Структурный и кинематический анализ рычажного механизма. Определение масс звеньев, сил тяжести и центральных моментов инерции. Проверка уравновешивающего момента по способу Жуковского. Синтез зубчатого редуктора. Проектирование кулачкового механизма.

    курсовая работа [749,5 K], добавлен 23.07.2013

  • Структурный анализ механизма качающегося конвейера. Определение приведенного момента инерции механизма. Построение кинематических диаграмм перемещения, скорости, ускорения и полезного сопротивления. Расчет углов наклона касательных к графику энергомасс.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.01.2016

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.