Курсовая работа 15: Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера вариант В

Проектирование и исследование механизмов поршневого детандера

Содержание

• Реферат……………………………………………………………………………..……..2
• Техническое задание …………………………………………………………………….3
• Исходные данные ………………………………………………………………………..5
• Проектирование основного механизма и определение закона движения машинного агрегата …….……………………………………………………………….7

1. Определение размеров механизма ………………………………………………7
2. Построение индикаторной диаграммы ……...........….………………………….7
3. Построение графика сил……..…………………………………………………....8
4. Выбор динамической модели для расчета…………… ………………………....9
5. Построение диаграммы передаточных функций……………………………..…9
6. Построение графиков приведенных моментов инерции второй группы звеньев……………...10
7. Построение графика кинетической энергии второй группы звеньев………....10
8. Определение суммарного приведенного момента внешних сил, приложенных к звеньям механизма …………………11
9. Построение графика суммарной работы………………………………………...12
10. Построение графика кинетической энергии первой группы звеньев………..12
11. Определение Необходимого момента инерции маховых масс первой группы звеньев………13
12. Определение момента инерции дополнительной маховой массы (маховика)……..13
13. Определение габаритных размеров и массы маховика………………………13
14. Определение углового ускорения звена приведения…………………………14

• Силовой расчет основного механизма………………...15

1. Исходные данные…………………………………15
2. Определение скоростей точек механизма….15
3. Определение ускорений точек механизма………………………………………16
4. Определение значений и направлений главных векторов и главных моментов сил инерции………………16
5. Силовой расчет…………………16

• Проектирование зубчатой передачи и планетарного механизма…………………19

1. Исходные данные…………………………………………………………………19
2. Идентификаторы, обозначения и наменования результирующих величин…..21
3. Расчет зубчатой передачи на ЭВМ…………………23
4. Выбор коэффициентов смещения………………..27
5. Построение профиля зуба колеса, изготавляемого реечным инструментом.....28
6. Построение проектируемой зубчатой передачи………………………………...28
7. Проектирование планетарного зубчатого механизма…………………………..28

• Проектирование кулачкового механизма………………………………………….30

1. Исходные данные…………………………………………………………………30
2. Построение кинематических диаграмм……..31
3. Определение основных размеров кулачкового механизма…………………….32
4. Построение профиля кулачка……………………………………………………34
5. Построение графика изменения угла давления…………………………………35

• Заключение……………………………36
• Список использованной литературы …………..37

Реферат

В курсовом проекте выполнено проектирование и исследование механизмов поршневого детандера.
Проведено:

• проектирование основного механизма и определение закона движения звена приведения;
• силовой расчет кривошипно-ползунного механизма;
• проектирование цилиндрической эвольвентной зубчатой передачи и двухрядного планетарного редуктора;
• проектирование кулачкового механизма с поступательно движущимся толкателем.

Расчетно-пояснительная записка содержит 37 листов формата А4, 4 рисунка, 8 таблиц; курсовой проект выполнен на 4 листах формата А1.

Техническое задание

Краткое описание установки «поршневой детандер ‑ генератор»

Детандерами называются машины, служащие для создания холода за счет внешней работы, совершаемой расширяющимся газом. Детандеры широко применяются в технике глубокого холода.
Детандер высокого давления (рис. 15‑1) ‑ вертикальная одноцилиндровая машина простого действия. Основным механизмом детандера является кривошипно-ползунный механизм, состоящий из коленчатого вала 1, шатуна 2 и поршня 8. Рабочее тело — воздух, сжатый до давления р_max, поступает в цилиндр детандера 4 через впускной клапан 8. При движении поршня вниз сжатый воздух расширяется, производя работу. Рабочий цикл детандера совершается за один оборот коленчатого пала. Изменение давления в цилиндре детандера в зависимости от положения поршня представлено индикаторной диаграммой (рис. 15‑2), данные для построения которой приведены в табл. 15‑2. Рабочее тело удаляется из цилиндра после расширения через выпускной клапан 11. Клапаны открываются принудительно посредством штоков-толкателей 7 и 10. Кулачки впуска 6 и выпуска 9 насажены на коленчатый вал детандера.
Схема кулачкового механизма привода впускного клапана изображена на рис. 15‑3, а закон изменения ускорения толкателя кулачкового механизма ‑ на рис. 15‑4.
Работа детандера воспринимается генератором электрического тока 14.
Маховик-шкив 12, насаженный на коленчатый вал, передает движение шкиву генератора с помощью клиноременной передачи 13. Коленчатый вал снабжен двумя противовесами 5.
При проектировании и исследовании механизмов детандера считать известными параметры, приведенные в табл. 15‑1.
В установке «поршневой детандер ‑ генератор» отсутствует зубчатая передача и планетарный редуктор, проектирование которых провести по дополнительному заданию (Приложение III, рис. III-1, табл. III-1).

Исходные данные

Таблица 15-1.Таблица 15-2.Таблица III‑1.

Чертежи

Лист 1 - Определение закона движения механизма

Лист 2 - Силовой расчет

Лист 3 - Проектирование зубчатой передачи и планетарного редуктора

Лист 4 - Проектирование кулачкового механизма