Динамика механизма кривошипно-ползунного пресса

Перечень чертежей:

1. Чертеж динамики машинного агрегата формата А1:
   • План положений
   • План аналогов скоростей
   • Механическая характеристика технологического процесса
   • Кинематические характеристики
   • Переменная составляющая приведенного момента инерции и ее составляющие
   • Приведенный момент сил сопротивления и приведенный момент движущих сил
   • Работа сил сопротивления и работа движущих сил
   • Изменение кинетической энергии машины и изменение кинетической энергии постоянной составляющей приведенного момента инерции
   • Изменение угловой скорости звена приведения
2. Динамический анализ рычажного механизма А1 с графиками:
   • План скоростей
   • План ускорений
   • Группа Ассура второго класса
   • План сил группы
   • Входное звено 1
   • План сил звена 1
   • Реакции на действующее звено 2
   • Годограф реакции
   • Реакции в направляющих ползунах

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 66 листах.

         В пояснительной записке разработан проект вертикального кривошипно-ползунного пресса, предназначенного для холодной штамповки.

Приведено описание работы машины. Передача движения осуществляется от электродвигателя через зубчатую пару колес и планетарный редуктор входному звену исполнительного механизма и далее через шатун ползуну, на котором установлен рабочий орган, обеспечивающий формирование детали, что установлена в матрице. Масляный насос кулачкового типа смонтирован на валу шестерни. Закон изменения ускорения толкателя в пределах угла рабочего хода кулачка имеет вид косинусоиды.

         Выполнен динамический синтез машины в установившемся режиме движения. Описаны задачи динамического синтеза и анализа машины. Сделано определение размеров, масс и моментов инерции звеньев рычажного механизма. Рассчитан ход ползуна 0,3125 мм и средняя угловая скорость 5,024 рад/с.

         Произведен структурный анализ механизма, где установлено число подвижных звеньев механизма 3 и число степеней свободы 1. Начальное звено - кривошипа 1. Механизм образован из механизма 1-го класса (0,1) и структурной группы (2,3). Выполнено определение кинематических характеристик рычажного механизма аналитическим и графическим методом.

         Сделано определение сил полезного сопротивления. Заданная механическая характеристика технологического процесса представляет собой зависимость силы полезного сопротивления, действующей на ползун, от перемещения ползуна. Сила полезного сопротивления для положений 1-7 равна (-18000) Н, для положений 8-10 18000 Н, для положений 11 – 13 180000 Н.

Рассмотрена динамическая модель машины. В движении входного звена исполнительного рычажного механизма имеются колебания угловой скорости, основными причинами которых являются:

• Несовпадение законов изменения сил сопротивления и движущих сил в каждый момент времени
• Непостоянство приведенного момента инерции звеньев исполнительного и некоторых вспомогательных механизмов

Для учета влияния этих причин применена упрощенная динамическая модель, которая устанавливает функциональную взаимосвязь исследуемых параметров, являющейся одномассовой моделью.

В качестве такой модели рассмотрено условие вращающееся звено – звено приведения, имеющее момент инерции относительно оси вращения (приведенный момент инерции) и находящееся под действием момента сил (приведенного момента сил).

         Сделано определение приведенных моментов сил, где рассчитан приведенный момент сил сопротивления, равный (-28476,2 Н×м). Приведенный момент движущих сил принят постоянным и рассчитывается из условия, что в цикле установившегося движения машины (один оборот) имеет место равенство работ движущих сил и сил сопротивления. Рассчитан шаг интегрирования 0,5236 рад.

         Приведено определение переменной составляющей приведенного момента инерции и его производной и постоянной составляющей приведенного момента инерции и момента инерции маховика.

         Выполнено определение закона вращения звена приведения. Составлена схема алгоритма программы исследования динамического нагружения машинного агрегата, приведены исходные данные для компьютерных расчетов. Сделана обработка результатов расчетов, по которым построены графики.

Приведен динамический анализ рычажного механизма графическим и аналитическим методом с определением основных значений.

Выполнено проектирование кулачкового механизма.

Определены кинематические характеристики с расчетом значений:

         Произведено вычисление основных размеров кулачкового механизма.

В качестве расчетной модели применена расчетная схема механизма, в которой кулачок вращается против часовой стрелки.

Рассчитан минимальный радиус кулачка, равный 0,071 м. Выполнено определение полярных координат центрального профиля, углов давления с помощью ЭВМ.

Проведена обработка результатов и построены графики:

• Угла удаления
• Полной и упрощенной совмещенных диаграмм
• Центрального профиля кулачка

Сделано определение радиуса ролика и построение действительного профиля кулачка.

В данной работе проведены исследования и разработана конструкция вертикального кривошипно-ползунного пресса, предназначенного для холодной штамповки.

В программе: АutoCad