Механизм качающегося конвейера

  Введение

    Качающийся  конвейер   предназначен  для  перемещения материала (сыпучего или  штучного) в горизонтальном направлении. Привод  конвейера  состоит  из  простой  зубчатой  передачи  и  планетарной   передачи,  который  соединен  с  электромотором.

    Подача материала из бункера на желоб, совершающий возвратно-поступательное движение, осуществляется кулачковым механизмом, толкатель которого соединён с заслонкой  бункера. Кулачок получает движение от вала кривошипа через цепную передачу.

    В курсе предмета «Теория машин, механизмов и манипуляторов» получаются навыки расчёта механизмов машин. Комплексным подходом к закреплению полученных знаний является выполнение курсового проекта по данному курсу. В курсовом проекте осуществляется  синтез и расчёт механизма, построение и расчёт зубчатого зацепления и кулачкового механизма. При выполнении работы используются все знания, полученные за курс предмета.

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.Синтез  и анализ кулисного  механизма

    1.1Структурный  анализ механизма

      

    Рисунок 1- Схема механизма

    Механизм  состоит из 5-ти звеньев: кривошипа 1, шатунов 2 и 4, коромысла 3, ползуна 5.

    Степень подвижности механизма: ,где - число подвижных звеньев, - число одноподвижных звеньев, - число двухподвижных звеньев.

    

    

       Разложение  механизма на структурные группы Ассура:

  Рисунок 2 - Кривошип(0,1);механизм 1-ого класса, 1-ого порядка.

  

  Рисунок 3 - Диада(2,3);механизм 2-ого класса, 2-ого порядка. 

  

  Рисунок 4 - Диада(4,5);механизм 2-ого класса, 2-ого порядка. 

    Формула строения механизма: кривошип(0,1) диада(2,3) диада(4,5). Механизм 2-ого класса, 2-ого порядка. 

    1.2 Определение недостающих размеров механизма

    Недостающие размеры звеньев определяются в крайних положениях механизма. Из рисунка 1 очевидно, что перемещение точки C равно ходу ползуна H.

      Так как угол , то длина .

    Длину определяем из отношения :

    

.

    Длину определяем из отношения :

    

.

    Величину  Y₁ определяем из условия допускаемого угла .

    Для нахождения размеров кривошипа и  шатуна 2 составим систему:

    

    где размеры и берутся с чертежа.

    Решив систему получим:

    

 

    Строим 12 планов механизма, приняв за начало отсчета  крайнее положение, соответствующее началу рабочего хода механизма. Масштабный коэффициент звеньев механизма принимаем равным . 

    1.3 Определение скоростей  механизма

    Расчет  скоростей выполняется для 1-ого положения механизма.

    Частота вращения кривошипа 

    Угловая скорость кривошипа: где -угловая скорость кривошипа, .

    Скорость  точки А:

         

    Масштабный  коэффициент скоростей:

         

    Скорость точки находим графически, решая систему:

         

    На  плане скоростей получим  .

    Абсолютная  величина скорости точки  :

    

 

       Скорость  точки определяем по свойству подобия:

       

       

       

    Скорость  точки  находим графически, решая систему:

         

    На  плане скоростей получим  .

    Абсолютная  величина скорости точки  :

       

     Значения  скоростей для остальных 12-ти положений  сводим в таблицу 1.1. 

       Таблица 1.1. Значения скоростей

Скорости м/с	Положение механизма
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
VB	0	0,256	0,4824	0,6325	0,6559	0,5096	0,1522	0,3693	0,7584	0,7622	05368	0,2658
VC	0	0, 3328	0,6287	0,8223	0,8227	0,6625	0,1979	0,4801	0,9859	0,9909	0,6978	0,3455
VD	0	0,2877	0,5736	0,7997	0,8438	0,6893	0,2043	0,4975	1,0181	0,9789	0,639	0,3002
VCD	0	0,1073	0,1421	0,0675	0,0853	0,172	0,0691	0,1553	0,1649	0,038	0,1524	0,1115
VAB	0,6586	0,5978	0,4297	0,2115	0,013	0,2696	0,5661	0,8161	0,7395	0,2805	0,2283	0,5506

 
 

    1.4 Определение ускорений механизма

    Ускорение точки кривошипа:

       

       Ускорение направлено параллельно кривошипу к центру вращения .

       Масштабный  коэффициент ускорений:

       

    На  плане ускорений изображаем ускорение  точки  отрезком .

       Ускорение точки  находим, решая систему:

       

         параллельно и направлено от к ;

        перпендикулярно ;

        , так как опора  неподвижна;

         параллельно и направлено от к ;

        перпендикулярно .

       Нормальные ускорения вычисляем по формулам:

       

    На плане ускорений ускорение точки равно , абсолютная величина ускорения точки :

    

.

       Ускорение точки  определяем по свойству подобия:

       

.

       Абсолютная  величина ускорения точки :

       

.

       Ускорение точки  находим, решая систему:

       

         параллельно  ;

        перпендикулярно ;

        , так как опора  неподвижна;

        параллельно .

       Нормальные  ускорения вычисляем по формулам:

       

    На  плане ускорений ускорение точки  равно , абсолютная величина ускорения точки :

    

 .

    Значения  ускорений для остальных 12-ти положений  сводим в таблицу 1.2.

    Таблица 1.2. Значения ускорений

Ускорения точек	1	3	5	7	9	11	12
	5,4684	5,4684	5,4684	5,4684	5,4684	5,4684	5,4684
	3,95	2,22	4,05	8,36	3,44	4,26	4,14
	5,13	2,89	5,27	10,87	4,47	5,53	5,39
	4,66	2,69	5,31	11,33	4,26	5,01	4,57

 

       1.5 Диаграммы движения  выходного звена

    Диаграмма перемещения S-t строится, используя полученную из плана механизма траекторию движения точки D.

    Графики скорости V-t и ускорения a-t строятся из полученных 12 планов скоростей и 7 планов ускорений.

       Масштабные коэффициенты диаграмм:

    

    

    

    1.6 Определение угловых  скоростей и ускорений

    Угловая скорость кривошипа ω₁ постоянна.

    

.

    Угловая скорость шатуна АВ находится по формуле: