Диплом_Безгин (1231026), страница 3
Текст из файла (страница 3)
и датакак множественность исходных данных дает множественность конечныхрезультатов, поэтому проще решить задачу методом последовательныхприближений, попеременно варьируя один из геометрических параметров,Инв. № подпоставляя неизменными другие.ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата13В результате такого приближения получены следующие размеры звеньевмеханизма (рисунок 5): α = 95º; β = γ = 158º; δ = 2º; О4О5 = 800 мм; О5D = DE =795 мм; О5F = 312 мм; EH = 778 мм; HG = 1762 мм. При заданном наборегеометрическихразмеровзвеньевдляреализациинужнойтраекториинеобходимо отношение площадей плунжеров FА/FВ = 0,1863.E1Í15D2AÎ5Î4Подп.
и датаB431G16FРисунок 5 – Размеры звеньев механизма подъемникаВзам. инв. №Построение планов положений (рис. 6) начинаем с вычерчивания исходногоположения, затем вычерчиваются промежуточные и конечное положение. Припостроении принимается во внимание отношение FА/FВ = 0,1863, т. е. приИнв. № дубл.перемещении плунжера А на некоторую величину «х» плунжер B переместитсянавеличину«0,1863·х».Построенияпроизводимметодомзасечек.Штрихпунктирные линии на рисунке 6 показывают траектории движения точекИнв. № подпПодп.
и датазвеньев механизма.ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата14G4G5G3G6G2E1w6Í1Í6D6Å6A11Î43B4F62Î5G15w4D1w16F1Подп. и датаРисунок 6 – План положений звеньев грузоподъемного устройства2.2 Определение скоростей поворотной стрелыВзам. инв. №Для определения линейных скоростей точек и угловых скоростей звеньевнужно задаться скоростями перемещения ведущих звеньев (плунжеров А и Б).Так как при работе механизма оба цилиндра работают синхронно, то скоростьИнв.
№ дубл.плунжера А определим из соотношения:Инв. № подпПодп. и датаVA O4 D1 O4 D6 1, 217 0, 25 0,0081 м/сT120где О4D1 = 1,217 м – длина гидроцилиндра в начальном положении;О4D6 = 0,25 м – длина гидроцилиндра в конечном положении;Т = 120 с – время работы механизма, требуемое для погрузки контейнера.ЛистД.0.00.000.
ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата15Для определения скоростей точек ведомых звеньев воспользуемсяграфоаналитическим методом, который заключается в решении системвекторных уравнений с помощью планов скоростей (рисунок 7).Проводим последовательный расчет кинематических характеристик дляположений звеньев грузоподъемного устройства с 1 по 6 согласно плануположений (рисунок 6).Векторы скоростей точек звеньев на плане должны строиться вопределенноммасштабе.Дляпостроенияпланаскоростейвыбираеммасштабный коэффициент μV.
Коэффициент выбирается таким образом, чтобыэлементы векторной диаграммы плана скоростей было удобно измерять.Определим масштабный коэффициент, приняв длину вектора VA на планескоростей равным 50 мм (отрезок р1а):V VA 0, 0081м/с 0, 0001612p1a50ммМасштабный коэффициент μV = 0,0001612м /спозволяет преобразоватьммПодп. и датаскалярное значение скорости в длину направленного вектора из соотношения:вектор длиной 1 мм соответствует скорости равной 0,0001612 м/с.Рассмотрим построение плана скоростей для первого положения механизмаВзам. инв. №подъемника. В начале построения в произвольном месте проводим вектор VADдлиной 50 мм параллельно оси гидроцилиндра поворотной стрелы (звено 2) внаправлении от точки D к точке А.
В результате получаем точку «а» и точку «d»Инв. № дубл.на плане скоростей. Положение точки р1, соответствующей опоре, найдем,решив векторное уравнениеИнв. № подпПодп. и датаVA VAD VD(2.3)Тогда длина вектора VA на плане скоростей (отрезок р1а) равен:ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата16bh VBV0, 0015 9, 315 мм0, 0001612Графическое решение уравнения состоит в следующем. Через точку «а»проводим прямую, перпендикулярную оси гидроцилиндра поворотной стрелы(звено 2), а из точки «d» - прямую перпендикулярную отрезку О5D поворотнойстрелы (звено 3).
Точка пересечения прямых дает точку р 1 (полюс планаскоростей), соответствующую неподвижному звену, и являющуюся началомвекторов VА и VD.Таким образом, стали известны направления векторов скоростей VА и VD, атакже их длина на плане скоростей. Абсолютные значения скоростейотносительно неподвижного звена можно определить умножением длинсоответствующих отрезков на масштабный коэффициент:VA = р1а · μV = 58,6243 · 0,0001612 = 0,00945 м/сПодп. и датаVD = р1d · μV = 77,0507 · 0,0001612 = 0,01242 м/с,где р1а = 58,6243 мм – длина вектора VA на плане скоростей;р1d = 77,0507 мм – длина вектора VD на плане скоростей;Взам.
инв. №μV = 0,0001612По известной линейной скорости точки А, принадлежащей поворотнойИнв. № дубл.стреле (звено 3), можно найти угловую скорость звена3 Подп. и датаИнв. № подпм /с– масштабный коэффициент.ммVD0,01242 0, 01562 c 1O5 D0, 795Скорости точек Е и F, принадлежащих звену 3, найдем из соотношенийЛистД.0.00.000.
ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата17VЕ 3 O5Е 0,01562 1,56 0,02437 м / cVF 3 O5F 0,01562 0,312 0,00487 м / cОпределим длины векторов VE и VF на плане скоростейр1е VЕ0, 02437 151, 2 мм0, 0001612VF0, 00487 30, 2 мм0, 0001612Vр1f VВектор VE длиной 151,2 мм откладываем от точки р1 перпендикулярноотрезку О5Е на схеме механизма, а вектор VF длиной 30,2 мм – перпендикулярноотрезку О5F.Такимобразом,определенывсенеобходимыекинематическиехарактеристики поворотной стрелы (звено 3).
План скоростей звена 3 приведенна рисунке 7.Подп. и датаEВзам. инв. №D231AИнв. № дубл.1FÎ5Î4Подп. и датаИнв. № подп3avAD ADdefvA OAvD ODvE OEp1Рисунок 7 – План скоростей поворотной стрелы (звено 3)ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата182.3 Определение скоростей грузовой стрелыРассмотримперманентноедвижениегрузовойстрелы(звено6)относительно поворотной стрелы (звено 3). План скоростей грузовой стрелыприведен на рисунке 8.Скорость плунжера В определим из соотношенияFА/FВ = VА/VВ = 0,1863ТогдаVB VA FA 0, 0081 0,1863 0, 0015 м/сFBДлину вектора VВ определим из соотношенияПодп.
и датаbh V0, 0015 9, 315 мм0, 0001612где VB = 0,0015 м/с – абсолютное значение скорости;Взам. инв. №μV = 0,0001612м /с– масштабный коэффициент.ммДля построения плана скоростей грузовой стрелы (звено 6) воспользуемсяИнв. № дубл.векторным уравнениемVE VEH VF VFB VBH(2.4)В этом уравнении определен вектор VBH (скорость плунжера второгоПодп.
и датаИнв. № подпVBгидроцилиндра).ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата19В начале построения через точку «е» плана скоростей звена 3 проводимлинию вектора VEH параллельно участку ЕН грузовой стрелы (звено 6). Черезточку «f» проводим линию вектора VFB перпендикулярно участку FB. Далеестроим вектор VBH длиной 9,315 мм, пересекающий векторы VEH и VFB в точках«b» и «h», направленный параллельно оси гидроцилиндра (звено 2) грузовойстрелы в направлении от точки В к точке Н.6EGÍ3B4311A4Î5FПодп. и датаÎ4vGВзам.
инв. №vEG EGИнв. № дубл.hvBH BHbvFB FBvEH EHfvE OEПодп. и датаИнв. № подпvGg5D26p1eРисунок 8 – План скоростей грузовой стрелы (звено 6)ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата20Длины векторов VEH и VFB найдем измерением, а абсолютные значенияскоростей относительно неподвижного звена – умножением найденных длин намасштабный коэффициент:VЕН = eh · μV = 84,9025 · 0,0001612 = 0,0138 м/сVFB = fb · μV = 131,4148 · 0,0001612 = 0,0213 м/сгде eh = 84,9025 мм – длина вектора VEH на плане скоростей;fb = 131,4148 мм – длина вектора VFB на плане скоростей;μV = 0,0001612м /с– масштабный коэффициент.ммПо известной линейной скорости VЕН, определим угловую скоростьгрузовой стрелы (звено 6) относительно шарнира ЕПодп. и дата6 где ЕН = 778 мм = 0,778 м – расстояние между центрами оси шарнира Е и осьюшарнира крепления гидроцилиндра к грузовой стреле.На плане скоростей (рисунок 8) строим вектор VEG .Взам.
инв. №АбсолютноезначениескоростивращательногодвиженияточкиGИнв. № дубл.относительно шарнира Е, найдем из соотношенияVEG = ω6 · EG = 0,0177 · 2,5 = 0,0442 м/сгде ЕG = 2500 мм = 2,5 м – расстояние между центром оси шарнира Е и точкойG (место крепления траверсы).Подп. и датаИнв.
№ подпVEH 0,0138-1 0,0177 сЕН0,778ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата21Начало вектора VEG находится в точке «е», направление - перпендикулярноотрезку EG на плане положений, а длину этого вектора определим изсоотношенияeg где μV = 0,0001612VEG0,0442 272,7148 ммV0,0001612м /с– масштабный коэффициент.ммНа плане скоростей грузовой стрелы (звено 6) строим вектор VG , соединяяточку «р1» с концом вектора VEG (точка g).Длину вектора VG найдем измерением отрезка eg, а абсолютные значенияскорости относительно неподвижного звена – умножением найденной длины намасштабный коэффициент:Подп.
и датаVG = eg · μV = 287,9123 · 0,0001612 = 0,0466 м/сВзам. инв. №где eg = 287,9123 мм – длина вектора VG на плане скоростей;м /с– масштабный коэффициент.ммТакимопределеныобразом,всенеобходимыекинематическиехарактеристики грузовой стрелы (звено 6). План скоростей звена 6 приведен наИнв. № дубл.рисунке 8.Дляположений2…6грузоподъемногоустройстваскоростныехарактеристики звеньев определяются аналогично.Полученные угловые и линейные скорости для каждого положения звеньевПодп. и датаИнв. № подпμV = 0,0001612грузоподъемного устройства сводим в таблицу 2.ЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата22Зная время t выполнение цикла работы устройства и значения статическихсиловых нагрузок в разные моменты цикла, строим график изменения линейныхскоростей во времени (рисунок 9).ОбозначениеТаблица 2 – Кинематические характеристики звеньев подъёмникаНаименованиеПоложение звеньев механизма123456Скорость плунжерагидроцилиндра поворотнойстрелы относительноVAD0,0081 0,0081 0,0081 0,0081 0,0081 0,0081VA0,0095 0,0067 0,0048 0,0033 0,0021 0,0011VD0,0124 0,0105 0,0094 0,0088 0,0084 0,0082ω30,0156 0,0132 0,0118 0,0110 0,0105 0,0103VЕ0,0244 0,0206 0,0185 0,0172 0,0164 0,0160корпуса, м/сЛинейная скорость точки Апри поворотегидроцилиндра поворотнойстрелы относительно точкиПодп.
и датаО4, м/сЛинейная скорость точки Dпри повороте поворотнойВзам. инв. №стрелы относительно точкиО5, м/сУгловая скоростьИнв. № дубл.поворотной стрелы (звено3), с-1Линейная скорость точки Епри повороте поворотнойИнв. № подпПодп. и датастрелы относительно точкиО5, м/сЛистД.0.00.000. ПЗЛистИзм.№ докум.Подп.Дата23ОбозначениеПродолжение таблицы 2НаименованиеПоложение звеньев механизма123456Линейная скорость точки Fпри повороте поворотнойстрелы относительно точкиVF0,0049 0,0041 0,0037 0,0034 0,0033 0,0032VВН0,0015 0,0015 0,0015 0,0015 0,0015 0,0015VFB0,0213 0,0184 0,0170 0,0164 0,0161 0,0161VЕН0,0138 0,0118 0,0107 0,0101 0,0097 0,0095ω60,0177 0,0152 0,0138 0,0129 0,0125 0,0122VЕG0,0442 0,0379 0,0345 0,0324 0,0311 0,0305VG0,0466 0,0408 0,0378 0,0362 0,0355 0,0354О5, м/сСкорость плунжерагидроцилиндра грузовойстрелы относительнокорпуса, м/сЛинейная скорость точки Впри поворотегидроцилиндра грузовойстрелы относительно точкиF поворотной стрелы, м/сПодп.















