Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана по предмету Теория механизмов и машин (ТММ)Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового поршневого детандера среднего давленияПроектирование и исследование механизмов двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления
2013-08-252024-09-01СтудИзба
Курсовая работа 105: Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления вариант В
-40%
Описание
Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления
Реферат
В курсовом проекте выполнено проектирование двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления .Проведено:
- определения закона установившегося движения;
- силовой расчет механизма двухцилиндрового поршневого детандера;
- проектирование прямозубой цилиндрической зубчатой передачи;
- проектирование планетарного редуктора ;
- кулачкового механизма с поступательно-движущимся толкателем.
Содержание
| Техническое задание 3 |
| 1. Определение закона движения двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления 6 |
| 1.1 Определение размеров кривошипно-ползунного механизма. 6 |
| 1.2 Построение индикаторной диаграммы и диаграммы сил, действующих на поршни. 6 |
| 1.2.1 Построение индикаторной диаграммы. 6 |
| 1.2.2 Построение диаграммы сил. 6 |
| 1.3 Определение значений передаточных функций и передаточных отношений основного механизма 7 |
| 1.4 Переход к одномассовой динамической модели 8 |
| 1.4.1 Определение суммарного приведенного момента внешних сил, приложенных к звеньям механизма 8 |
| 1.4.2 Определение приведенных моментов инерции звеньев механизма 9 |
| 1.5 Определение кинетической энергии первой и второй групп звеньев механизма 10 |
| 1.5.1 Построение приближенных графиков кинетической энергии второй группы звеньев 10 |
| 1.5.2 Построение графика кинетической энергии первой группы звеньев 11 |
| 1.6 Определение момента инерции первой группы звеньев 11 |
| 1.7 Определение закона движения механизма. 12 |
| 2. Силовой расчет двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления. 13 |
| 2.1 Исходные данные . 13 |
| 2.2 Определение углового ускорения для данного положения механизма. 13 |
| 2.3 Построение планов скоростей и ускорений 13 |
| 2.3.1 Построение планов скоростей 13 |
| 2.3.2 Построение планов ускорений 15 |
| 2.4.1 Определение главных векторов и главных моментов сил инерции. 17 |
| 2.4.2 Определение сил тяжести звеньев . 17 |
| 2.5 Определение реакций в кинематических парах. 17 |
| 2.6 Определение МС . 19 |
| 3. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи и планетарного редуктора. 20 |
| 3.1 Проектирование зубчатой передачи. 20 |
| 3.1.1 Геометрический расчет зацепления. 20 |
| 3.1.2 Выбор смещения шестерни. 21 |
| 3.1.3 Построение профиля зуба колеса. 23 |
| 3.1.4 Построение проектируемой зубчатой передачи. 24 |
| 3.2 Проектирование планетарного редуктора 25 |
| 3.2.1 Исходные данные. 25 |
| 3.2.2 Подбор чисел зубьев 25 |
| 3.2.3 Проверка передаточного отношения планетарного зубчатого механизма графическим способом: 26 |
| 4.Проектирование кулачкового механизма. 27 |
| 4.1 Определение закона изменения скорости и перемещения. 27 |
| 4.2 Определение начального радиуса окружности кулачка 28 |
| 4.3 Построение профиля кулачка 29 |
| 4.4 Построение графика углов давления 29 |
| 5.Заключение. 30 |
| Список литературы 31 |
Техническое задание
Краткое описание работы механизмов установки
Детандеры предназначены для расширения газа с целью получения в циклах низкотемпературных установок.Преобразование энергии сжатого газа в работу, снимаемую с вала детандера, осуществляется путем действия сил давления газа на поршень и передачи их через механизм движения на тормозную установку.
Схема установки вертикального двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления показана на рис.1.
Воздух высокого давления попеременно поступает в цилиндры детандера и приводит в движение поршни 3, 5 кривошипно-ползунных механизмов 5-4-1 и 3-2-1. далее движение от коленчатого вала 1 передается через простую зубчатую передачу Z 4 -Z 5 и мультипликатор П на тормозное устройство, которым в данной установке является генератор тока Г.
Кулачковый механизм применяется в системе газораспределения детандера, обеспечивает работу впускных и выпускных клапанов и имеет принудительный внешний привод (на рисунке не показан).
Исходный данные для проектировании и исследования механизмов детандера приведены в таблице 1.
Изменение давления воздуха в цилиндрах детандера в зависимости от положения поршня заданы в табл. 2.
Таблица 1 | № | Параметр | Обозначение | Величина | Единица измерения |
| 1 | Частота вращения кривошипа 1 | n 1 | 6,5 | с -1 |
| 2 | Средняя скорость поршня 3 и 4 | V B x | 2,6 | м/с |
| 3 | Отношение длины шатуна 2 к длине кривошипа 1 | λ 2 =l AB /l AO | 4,5 | - |
| 4 | Относительное положение центра масс шатуна 2 | λ 23 =l AS2 /l AB | 0,3 | - |
| 5 | Диаметр цилиндра детандера | d | 0,080 | м |
| 6 | Максимальное давление воздуха в цилиндре | P max | 10 | МПа |
| 7 | Масса поршня 3 | m 3 | 30 | кг |
| 8 | Масса шатуна 2 | m 2 | 20 | кг |
| 9 | Момент инерции шатуна относительно центра масс | J 2S ’ | 0,2 | кг*м 2 |
| 10 | Момент инерции вала кривошипа 1 (без маховика) | J 10 ’ | 2,0 | кг*м 2 |
| 11 | Момент инерции планетарного редуктора П и зубчатых колес Z 4 и Z 5 , приведенный к кривошипному валу 1 | J p пр | 0,31 | кг*м 2 |
| 12 | Момент инерции якоря генератора Г | J я | 0,3 | кг*м 2 |
| 13 | Коэффициент неравномерности вращения кривошипного вала 1 | δ | 1/25 | - |
| 14 | Угловая координата для силового расчета | φ 1 | 60 | град |
| 15 | Передаточное отношение планетарного редуктора П | ū 8 H | 3.5 | - |
| 16 | Число сателлитов в планетарном редукторе | k | 3 | - |
| 17 | Угол рабочего профиля кулачка | Ψ p | 120 | град |
| 18 | Частота вращения кулачка | n k | 2,5 | с -1 |
| 19 | Ход толкателя | n | 0,0060 | м |
| 20 | Допустимый угол давления в кулачковом механизме | [υ] | 30 | град |
| 21 | Отношение ускорений толкателя | a 1 /a 2 | 1.5 | - |
| 22 | Числа зубьев колес | Z 4 Z 5 | 19 9 | - |
| 23 | Модуль зубчатых колес | m | 5 | мм |
| Путь поршня | | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
| Давление воздуха | | Для движения поршня 3 вниз | |||||||||||
| 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,97 | 0,72 | 0,52 | 0,40 | 0,30 | 0,24 | 0,19 | 0,08 | ||
| Для движения поршня 3 вверх | |||||||||||||
| 1,00 | 0,48 | 0,37 | 0,21 | 0,10 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,03 | 0,08 | ||
Чертежи
Лист 1 - Определение закона движения ![]()
Лист 2 - Силовой расчет ![]()
Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи ![]()
Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма ![]()
Характеристики курсовой работы
Учебное заведение
Семестр
Номер задания
Вариант
Просмотров
445
Качество
Идеальное компьютерное
Размер
762,44 Kb
Список файлов
Проектирование и исследование механизмов двухцилиндрового поршневого детандера среднего давления
РПЗ.doc
Титульный лист.doc
Чертежи.dwg
Чертежи.frw
Вам все понравилось? Получите кэшбэк - 40 рублей на Ваш счёт при покупке. Поставьте оценку и напишите положительный комментарий к купленному файлу. После Вы получите деньги на ваш счет.
kosmos
25 августа 2013 в 14:58
