125106 (Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«Основы конструирования»

на тему:

Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций

Введение

Данный курсовой проект является самостоятельной работой студента, в процессе которой приобретаются и закрепляются навыки по решению комплекса инженерных задач: выполнение кинематических, силовых и прочностных расчетов узлов и деталей энергетического оборудования, выбор материалов, вида термической обработки и т.д.

Объектами курсового проектирования являются узлы и детали оборудования электростанций, а также системы их обеспечения. Например, в качестве питательных устройств для подачи воды применяют центробежные и поршневые насосы. В качестве арматуры для регулирования подачи теплоносителя или изменения его количества применяют задвижки и вентили. Задвижки и вентили выполняют фланцевыми, безфланцевыми, присоединяемыми к трубопроводу сваркой, и т.д. Для подготовки и подачи топлива служат пневмомеханические забрасыватели топлива, топки с движущейся колосниковой решеткой, пылеприготовительные устройства, мельницы-вентиляторы, валковые мельницы, дисковые питатели и др.

Все эти устройства в большинстве случаев состоят из исполнительного рычажного механизма (ИМ) и имеют привод, объединяющий электродвигатель 1, передачу гибкой связью 2 или зубчатую 3 и соединительные муфты 4 (Рис.2).

1. Исходные данные

Таблица 1

Рис.1 – Положение плоского рычажного механизма

Рис.2 – Типовой привод оборудования с передачами с гибкой и зубчатой связями

2. Кинематический анализ механизма

Произведем структурный анализ рычажного механизма. Степень подвижности плоского механизма рассчитаем по формуле Чебышева:

; .

• число подвижных звеньев: ;

• число кинематических пар: .

Рассчитаем степень подвижности плоского механизма без ведущего звена:

– 2 класс, 2 вид; .

Рис.3 – Положение плоского рычажного механизма без ведущего звена

Рассчитаем степень подвижности ведущего звена:

– 1 класс. Общий класс механизма – 2.

Рис.4 – Положение ведущего звена плоского рычажного механизма

2.1 Расчет скоростей

Построим схему заданного рычажного механизма в тринадцати положениях с шагом в следующем масштабе:

.

Составим векторную систему уравнений, используя теорему об относительном движении:

; .

Определим масштаб для построения плана скоростей:

Зная величину и направление вектора скорости , а также зная линии действия других векторов скоростей, составим 13 планов скоростей механизма используя графо-аналитический метод.

Полученные результаты сведем в таблицу 2:

Таблица 2

2.2 План ускорений

План ускорений строим для положения механизма № 6. Составим векторную систему уравнений для построения плана ускорений:

.

направлен по линии от к .

.

направлен по линии от к .

; ; ; .

Определим масштаб для построения плана ускорений:

.

Зная величину и направление векторов ускорения и , а также зная линии действия других векторов ускорений, составим план ускорений механизма, используя графоаналитический метод.

Полученные в результате построения отрезки векторов и умножаем на масштаб для получения действительного значения ускорений:

;

, тогда .

3. Силовой анализ механизма

План сил строим для положения механизма № 6. Силовой анализ механизма начинаем с рассмотрения отсоединенной структурной группы 2–3 второго класса, второго вида. Для определения рассмотрим условие равновесия второго звена аналитическим методом:

;

;

.

Направление и численные значения и определим из условия равновесия структурной группы:

;

.

Для построения плана сил необходимо выбрать масштаб:

;

; .