Сборник заданий для курсового проектирования, выпуск 11 (1074036), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Допустимый угол давления в кулачковом механизме [J]=30°. Закон изменения аналога ускорения толкателя в зависимости от угла поворота кулачка показан на рис. 146, б. Фазовый угол дальнего выстоя в кулачковом механизме jд.в=90°.
Предохранительный ПрК и переливной ПлК клапаны предназначены для ограничения давления рабочей жидкости в гидросистеме. Клапаны настроены на максимальное давление в гидросистеме pmax.
На рис. 146, г представлены качественные графики изменения перепада давления в полостях гидроцилиндра и относительной скорости поршня при повороте платформы в зависимости от угла ее поворота. В начале поворота движение поршня ускоренное, а перепад давления в полостях гидроцилиндра определяется предохранительным клапаном ПрК. После достижения поршнем скорости V0, при которой расход рабочей жидкости становится равным производительности Q0 гидронасоса, движение поршня - равномерным, а перепад давления в полостях гидроцилиндра определяется силами, действующими на платформу, и ее инерционностью.
После возвращения золотникового распределителя Р в нейтральное положение движение поршня становится замедленным, а перепад давления в полостях гидроцилиндра определяется переливным клапаном ПлК.
Задание на проектирование - в соответствии с учебным планом.
П р и м е ч а н и я.
-
При синтезе рычажного механизма обеспечить угол давления в шарнире В в начале подъема равным нулю.
-
При исследовании движения рычажного механизма ввиду относительной малости углов разгона aр и торможения aт по сравнению с amax соответствующие участки графиков изобразить отдельно с увеличенным масштабом по оси абсцисс.
-
Площадь поршня гидроцилиндра рассчитать из условия гарантированного 10 %-ного превышения движущей силы над приведенной силой сопротивления в любой момент времени.
-
Для проектирования зубчатой передачи принять числа зубьев колес кратными (с округлением) числам зубьев колес, образующих внешнее зацепление в планетарном редукторе. Колеса прямозубые (b = 0). Число зубьев меньшего колеса меньше 15. Модуль m=10 мм.
-
Массами гидроцилиндра и поршня со штоком пренебречь.
Т а б л и ц а 146
Исходные данные для проектирования
№ п/п | Величина | Еди-ница | Числовые значения величин | ||||
изме-рения | А | Б | В | Г | Д | ||
1 | Максимальное давление в гидросистеме pmax | МПа | 16 | 12 | 8 | 12 | 16 |
2 | Угол поворота платформы amax | град | 60 | 50 | 40 | 60 | 70 |
3 | Масса платформы m1 | кг | 10000 | 8000 | 5000 | 6000 | 8000 |
4 | Момент инерции платформы J1S | кг×м2 | 60000 | 50000 | 30000 | 40000 | 40000 |
5 | Координаты центра масс платформы в опущенном положении (yC=0) ХS1 нач/YS1 нач | м | 4,0/2,0 | 5,0/2,5 | 6,0/3,0 | 3,0/1,5 | 3,0/1,0 |
6 | Удельная производительность гидронасоса Q0 | см3/об | 32 | 32 | 16 | 16 | 32 |
7 | Частота вращения ротора гидронасоса nН | об/мин | 2000 | 1400 | 1400 | 2000 | 2000 |
8 | Ход толкателя кулачкового механизма h | мм | 5 | 6 | 8 | 10 | 8 |
9 | Частота вращения вала двигателя nД | об/мин | 5000 | 4000 | 3000 | 4000 | 5000 |
10 | Ход поршня H | м | 0,6 | 0,5 | 0,4 | 0,8 | 0,6 |
11 | Минимальная длина гидроцилиндра lBC min | м | 0,8 | 0,6 | 0,5 | 1,0 | 0,8 |
12 | Фазовые углы удаления и сближения в кулачковом механизме jу / jс | град | 10/10 | 15/15 | 20/20 | 30/30 | 20/20 |
Рис. 146
Задание № 147. Проектирование и исследование
механизмов транспортного средства
с двигателем внутреннего сгорания
Двухтактный трехцилиндровый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) используется в качестве силовой установки малой мощности транспортных средств. На рис. 147, а представлена кинематическая схема ДВС с преобразованием поступательного движения ведущего звена 2 во вращательное движение ведомого звена 1 с помощью механизма кулачкового типа, который состоит из трех одинаковых цилиндров 1, 1¢, 1¢¢, установленных на шестигранной шайбе с центром в точке А, расположенной с эксцентриситетом е относительно оси неподвижной планшайбы 3, и толкателя 2 (поршня).
Цикл движения поршня включает такты расширения и такты сжатия (рис. 147, б).
При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке ВМТ (см. рис. 147, а, положение 1) открываются продувочные окна в цилиндре, выпускные клапаны, продукты сгорания удаляются и в цилиндр поступает чистый воздух. После перекрытия продувочных окон и закрытия клапанов (см. рис. 147, б, участок а - b) происходит сжатие воздуха, впрыскивание топлива (участок b - с) и в положении низшей мертвой точки НМТ (см. рис. 147, б, положение 7) происходит воспламенение рабочей смеси (участок с - d), расширение продуктов сгорания и их удаление (участок d - а) завершает рабочий цикл ДВС. Циклограмма работы механизмов ДВС приведена в табл. 147.1.
Данные для построения индикаторной диаграммы представлены в табл. 147.2.
На главном валу машинного агрегата (вал А, рис. 147, в) установлен кулачок 4, тарельчатый толкатель 10 которого соединен с диафрагмой топливного насоса. Закон движения толкателя показан на рис. 147, г.
Передача движения на звено 9 транспортного средства (рис. 147, д) осуществляется через одноступенчатую прямозубую эвольвентную цилиндрическую передачу 5 (z1/ z2), однорядный планетарный редуктор 6, карданный вал 7 и коническую передачу 8 (Uкон=1).
Задание на проектирование - в соответствии с учебным планом.
П р и м е ч а н и е.
-
При определении размеров основного механизма ДВС принять размер ступицы шайбы А равным dА = 1,2d, расстояние l*= 0,2H. Центры масс цилиндра и поршня находятся на середине их длин.
-
При определении закона движения главного вала машинного агрегата можно воспользоваться упрощенной расчетной схемой основного механизма (рис. 147, е) и следующими зависимостями:
текущий радиус - вектор точки контакта поршня с планшайбой:
,
где .
Знаки в формуле: « - » при 90°< j1 < 270° ,
« + » при j1 < 90° и j1 > 270° ,
y=x tg(j1).
Движущий момент: Мдв = F t r(j1 ) ,
где F t = F tg(a) = 0,25 p d 2 p(j1) tg(a);
-
При определении закона движения машинного агрегата (МА) для установившегося режима его работы принять, что частота вращения вала A составляет nA=60 1/с, а коэффициент неравномерности d=1/60.
При определении закона движения МА при неустановившемся режиме его работы принять, что в начальный момент времени (j1нач =0, w1нач =0) на звено 1 действует момент запуска , который равен
на фазе сжатия.
Таблица 147.1
Циклограмма работы механизмов ДВС
Рабочие | Угол поворота j1, град | |||
процессы | 0 180 360 | |||
Такты работы ДВС | Впрыскивание топлива, | Расширение, выхлоп | ||
Фазы движения | Сближение | Ближнее стояние | Удаление | Дальнее стояние |
Таблица 147.2
Данные для построения индикаторной диаграммы
Относительное перемещение поршня | S / H | 0 | 0,05 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1,0 |
Впрыскивание топлива, сжатие | pi/pmax | 0,8 | 0,4 | 0,28 | 0,14 | 0,07 | 0,04 | 0,02 | 0,01 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Расширение, | 0,8 | 1,0 | 0,9 | 0,62 | 0,42 | 0,28 | 0,21 | 0,17 | 0,15 | 0,13 | 0,1 | 0 |
Таблица 147.3