Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дополнения > Конструкторский раздел
Название:
РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПОДЪЁМНОГО УСТРОЙСТВА (ДОМКРАТ) И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дополнения
Подкатегория: Конструкторский раздел

Цена:
2 грн



Подробное описание:

2 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ ПОДЪЁМНОГО УСТРОЙСТВА (ДОМКРАТ) И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ

2.1 Патентный поиск

            Исходные данные выбраны из архива Федеральной Службы интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Данные по патенту представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Данные по патенту

Название

Домкрат

Заявка

2007114420/11

МКП

МКП B66F5/00

Автор

Олконен Валтер Семенович

 

            Краткое описание изобретения.

            Схема оригинального подъёмного устройства в исходном положении представлена на рисунке 1.10. На рисунке 1.11 представлена схема устройства в конечном положении. Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, может быть использовано для быстрого поднятия и опускания грузов на большую высоту, в частности при ремонте и техническом обслуживании автомобилей. Устройство включает раму (1), опирающуюся на малое (2) и большое (3) опорные колеса. Опорные колеса подвижно установлены на осям (4) и (5) соответственно. Грузовая балка (6) одним концом опирается на ось (5). На другом конце грузовой балки (6) установлено упорное устройство (7). Тяга (8) одним концом шарнирно связана посредством оси (9) с роликом (10). Другой конец тяги (8) посредством оси (11) связан с рычагом (12), установленным на оси (5). Серьга (13) шарнирно связана одним концом посредством оси (9) с роликом (10), а другим концом посредством оси (14) с грузовой балкой (6). Опорная поверхность А рамы (1) расположена наклонно по касательной к опорным колесам (2) и (3). Изобретение обеспечивает увеличение высоты подъема.

Рисунок 2.1 – Схема оригинального подъёмного устройства в исходном положении

Рисунок 2.2 – Схема оригинального подъёмного устройства  в конечном положении

            Главное преимущество данного изобретения подъём на большую высоту автотранспортного средства за небольшое время.

  1. 2 Техническое задание

            Для данной конструкции задаём условия, требуемые для дальнейшего расчета. Значения приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Заданные условия дл расчета механизма

Обозначение

Значение

Пояснение

Максимальная величина угла между серьгой 13 и грузовой балкой 6

 

Минимальная величина угла между серьгой 13 и грузовой балкой 6

125 мм

Начальная высота пятки над уровнем земли

300 мм

Конечная высота пятки над уровнем земли

90 мм

Диаметр ролика 10

110 мм

Диаметр большого опорного колеса 3

130 мм

Длина тяги 8

2.3 Обоснование геометрических размеров конструкции

Рисунок 2.3 – Схема обоснования расчетов геометрических размеров

- равнобедренный:

Пусть , тогда

По теореме косинусов следует, что:

- данный размер звена не подходит к рассчитываемой конструкции.

Пусть , тогда по теореме косинусов следует, что

По теореме синусов следует, что

  1. 4 Структурный анализ рычажного механизма

Механизм – система тел, подвижно соединённых между собой путём соприкосновения и совершающих вполне определённые целесообразные движения под действием приложенных сил.

 Звено – твёрдое тело, входящее в состав механизма.

 В механизме различают:

Для рычажного механизма характерны вращательные и поступательные кинематические пары.

Структурной схемой механизма называется схема механизма, вычерченная с обозначением звеньев и кинематических пар в порядке их расположения без указания размеров звеньев.

            Схема, но вычерченная в масштабе с указанием размеров звеньев необходимых для проведения кинематического анализа называется кинематической схемой.

Плоский механизм – механизм, подвижные звенья которого совершают плоское движение параллельно одной и той же плоскости.

Под структурным анализом механизма понимается создание структурной схемы по заданным условиям без избыточных связей.

Избыточные связи-связи, устранение которых не влияет на подвижность механизма. При определении избыточных связей в механизмах будем считать, что в кинематических парах локальных избыточных связей нет, все механизмы считаются пространственными, так как проекция плоского механизма на плоскость условна.

Для определения избыточных связей используется формула:

 

,

 

где n – число подвижных звеньев

    – число кинематических пар V, VI, III, II, I  классов

Wчисло степеней свободы механизма – количество независимых параметров, которые необходимо задать звеньям механизма, чтобы положение их в пространстве было однозначно определенно.

Число степеней свободы W для пространственного механизма определяется по формуле Чебышева:

 

,

 

где - число низших кинематических пар;

      - число высших кинематических пар.

 

Рисунок 2.4 – Структурная схема рычажного механизма

 

            По формуле Чебышева определяем количество степеней свободы для данного рычажного механизма:

 

        

Разбиваем механизм на группы Ассура:

Структурной группой (группой Ассура) называется такая кинематическая цепь которая, будучи присоединена элементами внешних кинематических пар к стойке, образует неподвижную систему, из неё нельзя выделить более простую кинематическую цепь, обладающую теми же свойствами.

 

Группа Ассура I класса

 

Группа Ассура II класса 1 вида

 

Группа Ассура II класса 2 вида

 

         Порядок кинематического анализа

 

I(0,1)  II(2,3)  II(4,5)

 

  1. 5 Кинематический анализ рычажного механизма

 

            Кинематический анализ механизмов в общем случае предусматривает решение трех основных задач:

-   определение положений звеньев и построение траекторий отдельных точек;

-   определение скоростей точек и угловых скоростей звеньев;

-   определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев;

            Для механизмов с одной степенью подвижности задаются законом движения одного из звеньев, обычно главного вала машины. Это звено называется ведущим. Определение перечисленных кинематических характеристик производится в пределах одного периода (цикла) установившегося движения механизма для нескольких положений, что дает возможность с достаточным приближением решить поставленную задачу. Без знания упомянутых кинематических параметров невозможно решать дальнейшую задачу о рациональном подборе размеров. Так, например, траектории некоторых точек механизма нужны для определения хода звеньев, очертания контура машин, а также для установления соответствия движения рабочих звеньев машины правильной последовательности технологического процесса.

            В некоторых машинах (в долбежных и строгальных станках) не допускаются большие изменения скорости рабочего звена, так как от этого зависит стойкость конструкции. Из сказанного видна необходимость знания скоростей точек некоторых звеньев и умения, для наглядности, удобно представлять  их в виде графиков.

            С помощью планов скоростей определяют приведенную массу (без знания которой

нельзя определить момент инерции маховика), закон движения машины и т.д.; планы ускорений нужны для нахождения сил инерции звеньев. Кинематическое исследование механизмов производят в предположении, что ведущие звенья вращаются с постоянной угловой скоростью, несмотря на то, что в действительности угловая скорость вращения кривошипа не является постоянной. Такое допущение делается ввиду небольшого расхождения между средней и действительной угловой скоростью кривошипа, а также технически облегчает построение планов ускорений.

            Кинематическое исследование схем механизмов выполняют графическими и аналитическими методами. Первые отличаются наглядностью и относительной простотой, но не дают точных результатов. Аналитические методы позволяют получить требуемую точность результатов, но отличаются большой сложностью и трудоемкостью вычислений.

 

2.5.1 Построение планов механизма

 

В большинстве случаев в рычажных механизмах осуществляется преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение во вращательное. При этом звено, совершающее вращательное движение имеет практически постоянную угловую скорость и может поворачиваться на полный оборот, т. е. является кривошипом.

Планом механизма называется кинематическая схема механизма, вычерченная в заданном положении. План положений механизма вычерчиваем в масштабе 1/2. Все планы механизмов представлены на рисунках 2.5-2.8.

 

 

Рисунок 2.5 – План механизма в 1 положении (начальное положение)

 

На рисунке 2.5 представлен механизм после поворота рычага 1 на  40О  

Рисунок 2.6 – План механизма во 2 положении

 

       На рисунке 2.6 изображён план механизма после поворота рычага на 80О

 

Рисунок 2.7 – План механизма в 3 положении

 

            На рисунке 2.7 план механизма после поворота рычага на угол 115О

Рисунок 2.8 – План механизма в 4 положении

 

2.5.2 Построение диаграммы перемещения опорной пятки механизма

 

Графические методы исследования характерны своей простотой и наглядностью, но точность получаемых результатов сравнительно не велика.

            Метод кинематических диаграмм можно применять, когда необходимо изучить движение какой – либо точки механизма за полный период движения. Для этого строят график функции перемещения опорной пятки K .

            График функции перемещения опорной пятки K можно построить только после построения планов положений механизма. График функции изображён на рисунке 2.9.

 

Рисунок 2.9 – Диаграмма перемещения опорной пятки

 

2.5.3 Построение планов скоростей механизма

 

          Для любого положения механизма с помощью планов скоростей  по величине и направлению можно определить линейные скорости отдельных точек и угловые скорости звеньев.

Рассмотрим построение плана скоростей на примере 1(начального) положения механизма:

            Кривошип вращается равномерно, т. е.  .

Дана скорость

 

 

Построение планов скоростей начинаем с полюса p, от которого откладываем масштабное значение(pP) скорости точки P.

 

 

 и направлена в сторону вращения рычага OP .

Переходим к построению :

 

      

 

            Определяем :

 

                       

 

Зная линейные скорости точек звеньев можно определить угловые скорости звеньев :

 

    

На рисунке 2.10 представлен план скоростей механизма в 1 положении.

 

Рисунок 2.10 – План скоростей механизма в первом положении

           

Переходим к построению планов скоростей механизма во втором положении. Построение начинаем с полюса p, от которого откладываем масштабное значение(pP) скорости точки P.

 

 

 и направлена в сторону вращения рычага OP .

Переходим к построению :

 

      

 

            Определяем :

 

                       

 

Зная линейные скорости точек звеньев можно определить угловые скорости звеньев :

 

 

На рисунке 2.11 представлен план скоростей механизма во втором положении.

Рисунок 2.11 – План скоростей механизма во втором положении

 

            Переходим к построению планов скоростей механизма в третьем положении. Построение плана скоростей начинаем с полюса p, от которого откладываем масштабное значение(pP) скорости точки P.

 

 

 и направлена в сторону вращения рычага OP .

Переходим к построению :

 

      

 

            Определяем :

 

                       

 

Зная линейные скорости точек звеньев можно определить угловые скорости звеньев :

 

 

            На рисунке 2.12 представлен план скоростей механизма в третьем положении.

Рисунок 2.12 – План скоростей механизма в третьем положении

 

            План скоростей механизма для четвёртого положения не строится, потому что начальное звено OP  находится в состоянии покоя, т.е .

 

2.5.4 Построение диаграммы скоростей опорной пятки механизма

 

      На основании 3 построенных планов скоростей механизма строится диаграмма скоростей опорной пятки K; график строится в следующей последовательности (аналогично диаграмме перемещений опорной пятки):

            Строят, график  в прямоугольной декартовой системе координат при масштабе, откладывая отрезок (pd) вверх.

            На рисунке 2.13 диаграмма скоростей опорной пятки механизма.

Рисунок 2.13 – Диаграмма скоростей опорной пятки механизма

 

  1. 5.5 Построение планов ускорений механизма.

 

Для построения планов ускорений необходимы те же исходные данные, что и для построения планов скоростей. Кроме того, для рассматриваемого положения механизма нужно предварительно построить план скоростей.

            Рассмотрим построение плана ускорений на примере 2 положения механизма:

 

,

 

т. к. рычаг OP вращается равномерно, т. е.

 

, то

 

Откладываем от полюса  масштабное значение т. P  .

Определяем масштабный коэффициент

 

 

Определяем ускорение т. С

 

 

Определяем ускорение т. В:

 

Определим ускорение т. D:

 

 

      На рисунке 2.14 представлен план ускорений механизма в первом положении.

 

Рисунок 2.14 – План ускорений механизма в первом положении

 

Зная линейные ускорения точек звеньев можно определить угловые ускорения звеньев механизма:

 

 

Аналогично строятся и рассчитываются линейные ускорения точек механизма и угловые ускорения его звеньев для всех 3 положений.

 

2 положение:

 

На рисунке 2.15 представлен план ускорений механизма во втором положении.

 

Рисунок 2.15 – План ускорений механизма во втором положении

 

3 положение.

 

      План ускорений механизма в третьем положении представлен на рисунке 2.16.

 

Рисунок 2.16 – План скоростей механизма в третьем положении

 

  1. 5.6 Построение диаграммы ускорений ползуна.

 

На основании 12 построенных планов ускорений механизма, строится диаграмма ускорений ползуна D. График строится аналогично графику перемещений ползуна в следующей последовательности:

  1. Вычерчиваем 12 равностоящих положений кривошипа и соответствующих планов в масштабе , начиная с 0 положения.
  2. Вычисляем время одного оборота кривошипа в секундах , находим масштаб времени .
  3. Строят график в прямоугольной декартовой системе координат при масштабе , откладывая отрезок вверх, если направлено вправо, и вниз если влево.

 

  1. 5.7 Построение годографа скоростей звена 2.

 

С одного полюса р провели векторы линейных скоростей центра масс шатуна 2. Соединив концы векторов с 0 по 12, получим траекторию (годограф) движения т. S2 .

На рисунке 2.17 представлен годограф скоростей звена 2.

 

Рисунок 2.17 – Годограф скоростей звена 2

 

  1. 5.8 Построение годографа ускорений звена 2.

 

С полюса провели 12 векторов ускорений центра масс шатуна 2, взяв их из планов ускорений. Соединив концы векторов с 0 по 12, получим годограф центра масс шатуна 2.

 

  1. 6 Силовой анализ механизма

 

Целью силового расчета механизма является определение всех сил и моментов, а так же реакции в кинематических парах.

Определяем массы звеньев механизма m, кг, по формуле:

 

,

где

-длина i - го звена, м;

 

Находим собственные моменты инерции звеньев относительно осей, проходящих через центры тяжести , ( ) по формуле:

 

 

Определяем внешние силы, действующие на звенья механизма:

 

,

 

где  - силы веса

 

;

,

 

где  - силы инерции

 

,

 

где  - моменты пары сил инерции

 

Рассчитываем плечи переноса сил ,м по формуле:

 

 

2.6.1 Определение реакции в кинематических парах и звеньях.

 

Звенья 4-5:

Векторные уравнения сил:

 

,

где

 

Из уравнения моментов, относительно точки С, находим , Н:

 

 

Векторное уравнение принимает вид:

 

 

Неизвестные силы реакций ,  и  (Н) находим из плана сил (графическое решение векторного уравнения), построенного в масштабе =5, Н/мм:

 

=496,6 Н,

=1030,6 Н,

=1131,25 Н,

 

Звенья 2-3:

Рассмотрим звено 3:

Векторное уравнение сил, действующих на звено 3:

 

 

Сила реакции  известна по линии действия – перпендикулярно звену . Сила реакции

Направление и величину  находим из уравнения моментов:

 

 

В масштабе =5 строим план сил, откуда находим = , Н.

 

Силы, действующие на звено 2:

 

= - - сила реакции со стороны 3 звена на 2.

- сила реакции со стороны первого звена на второе, так как под действием двух сил  и  звено находится в равновесии, то = -

 

2.6.2 Определение уравновешивающего момента кинетостатическим методом.

 

Векторное уравнение сил, действующих на 1 звено:

 

 

Неизвестную силу реакции -  находим из плана сил, Н:

 

.

 

где =5;

Для уравновешивания прикладываем к концу ведущего звена уравновешивающую силу - , перпендикулярную 1 звену.

Уравновешивающая сила – это сила, которую нужно приложить к ведущему звену для преодоления всех сил сопротивления движению.

 найдем из уравнения моментов:

 

Определим уравновешивающий (движущий) момент, Нм:

 

2.6.3 Определение уравновешивающего момента методом Жуковского.

 

Для определения уравновешивающего момента методом Жуковского, построенный план скоростей поворачиваем на  в любую сторону, находим на повернутом плане точки  и  и переносим силы без изменения их направления.

Плечи переноса сил инерции на рычаге Жуковского , мм:

 

Сумма моментов относительно полюса:

 

Уравновешивающий момент, Нм:

 

Вывод: Расхождение между уравновешивающими моментами определенными кинетостатическим методом и методом Жуковского не должно превышать 8%.

 

Расхождение между методами составляет 6,3 %, что удовлетворяет условию, следовательно поставленная задача решена верно.

       




Комментарий:

Раздел дипломной работы полный, все есть (чертежи, записка, приложение)


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы