Установа освіти В«БІЛОРУСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ
ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ В»
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
КУРСОВОГО ПРОЕКТУ
Тема:
"Водяний насос"
Мінськ 2007
Введення
Створення сучасної машини вимагає від конструктора всебічного аналізу проекту. Витрати на виготовлення та експлуатацію повинні бути мінімальними, але забезпечують досягнення
заданих параметрів. З допустимого безлічі рішень конструктор вибирає компромісне рішення з визначеним набором параметрів і проводить порівняльну оцінку різних варіантів. Виділяють головні критерії, а допоміжні показники використовують як обмеження, накладаються на елементи рішення. Єдиною системою конструкторської документації (ЕСКД) встановлено 5 стадій розробки документації на вироби всіх галузей промисловості: технічне завдання, технічна пропозиція, ескізний проект, технічний проект і розробка робочої документації.
Основна мета курсового проектування - прищепити навички використання загальних методів проектування і дослідження механізмів для створення конкретних машин і приладів різноманітного призначення. Курсове проектування ставить завдання засвоєння студентами певних методик та навичок роботи за напрямками:
- оцінка відповідності структурної схеми механізму основним умовам роботи механізму або приладу
- проектування структурної та кінематичної схеми важільного механізму по заданим основним і додатковим умовам
- аналізу режиму руху механізму при дії заданих сил
- облік сил тертя в кінематичних парах та визначення коефіцієнта корисної дії
- проектування зубчастих рядових і планетарних механізмів </p>
- розрахунок оптимальної геометрії зубчастих зачеплень вихідної ланки
- розробка циклограм і тактограмм для систем керування механізмами
- визначення потужності і вибір типу руху.
Завдання на курсове проектування містить назву теми проекту, короткий опис призначення машини або приладу і функції їх виконавчих органів і елементів, схеми узгодженості переміщень виконавчих органів, вихідні дані.
1. Динамічний синтез важільного механізму
1.1 Завдання і методи динамічного синтезу та аналізу машинного агрегату
Насос: Процеси в водяних насосах здійснюються за період одного обороту кривошипа.
Принципи роботи водяного насоса .
Одноциліндровий поршневий насос призначений для перекачування рідини. Рух від електродвигуна передається кривошипа через планетарний редуктор і зубчасту передачу. Перетворення обертального руху кривошипа в зворотно-поступальний рух поршня здійснюється триланкової важільним кулісним механізмом, що складається з кривошипа, шатуна і повзуна (поршня). Всмоктування рідини в циліндр відбувається через впускний клапан під час ходу поршня вгору при тиску нижче атмосферного. Нагнітання рідини відбувається через випускний клапан при ході поршня вниз. Змащення механізмів насоса здійснюється плунжерним масляним насосом кулачкового типу. Кулачек закріплений на одному валу з зубчастим колесом приводить в рух штовхач. Рівномірний рух забезпечує маховик.
Таблиця 1.1 - вихідні дані
параметр
значення
одиниця виміру
nk
300
об/хв
H
115
мм
l
0.22
-
Pmax
0.8
M П a
d
0.09
-
q
30
до г/м
d
230
мм
Оµ
0.2
-
Маси ланок:;;
Моменти інерції:;
1.2 Структурний аналіз механізму
1.2.1 Перелік ланок механізму
1. - кривошип; 2. - Шатун; 3 - повзун.
1.2.2 Перелік кінематичних пар
0-1 - кінематична пара 5-го класу, обертальна;
1-2 - кінематична пара 5-го класу, обертальна;
2-3 - кінематична пара 5-го класу, обертальна;
3-0 - кінематична пара 5-го класу, поступальна;
1.3 Визначення ступеня рухливості механізму
Ступінь рухливості механізму визначимо по рівнянню Чебишева
W = -
де - кількість рухомих ланок механізму;
Для механізму, що досліджується, = 3, кінематичних пар 5-го класу = 4, кінематичні пари 4-го класу відсутні.
Маємо: W = 3 Г— 3-2 Г— 4 = 1.
Для роботи механізму необхідна тільки одне провідне ланка, так як ступінь рухливості дорівнює одиниці.
1.4 Визначення відсутніх розмірів
1.4.1 Визначення довжини
Визначимо довжину l 1 і l 2 , які знаходяться з наступного нерівності:
(1) ;
;;;;
з формули (1)
;
1.4.2 Визначаємо кутову швидкість
1.4.3 Визначимо маси ланок
1.5 Опис визначення кінематичних характеристик важільного механізму
У лівій частині креслення будуємо плани положень механізму. За початкове положення механізму приймаємо положення, коли кривошип і шатун знаходяться в мертвому положенні (витягнуті в одну лінію). Потім будуємо 12 рівновіддалених положень вхідної ланки (кривошипа АВ). Для виконання побудов планів положень механізму попередньо визначаємо масштабний коефіцієнт довжини.
-дійсна довжина ланки АВ, м
АВ - відображає її відрізок на кресленні, мм
Приймаємо АВ = 60 мм.
;
;
Плани швидкостей
Для побудови планів швидкостей скористаємося векторними рівняннями для побудови планів швидкостей.
(м/с)
Введемо масштабний коефіцієнт швидкості (м/мм * с)
pb = v b /Ој v = = 71,6 мм
Вектор швидкості точки В перпендикулярний ланці АВ, вектор швидкості точки З спрямований у напрямку руху поршня 3, вектор швидкості точки З щодо точки В перпендикулярний ланці НД .
Для побудови відрізка ps 2 , що зображує вектор швидкості центру мас S 2 , скористаємося теоремою подібності:
;
Вимірюємо на планах швидкостей довжини відповідних векторів і отримані значення записуємо в таблицю 1.2.
Таблиця 1.2
1
2
3
4
...
