Проектирование долбежного механизма

 

     По  данным таблицы строим график зависимости  Тзв=f(j). 

     5.6. Определение момента инерции  маховика

     Момент  инерции маховика определяем при  помощи графика изменения кинетической энергии маховика, т.е. графика зависимости  Тк=f(j), где Тк – изменение кинетической энергии маховика.

     Для построения графика зависимости  Тк=f(j) мы для каждого положения машины из ординат графика зависимости Та=f(j) вычитаем ординату графика зависимости Тзв=f(j), построенных в масштабе mт=2 дж/мм.

     Это основано на том, что Тк=Та-Тзв.

     Построенный таким образом график зависимости  Тк=f(j) будет иметь масштабы:

     mj=0,026 рад/мм. mт= 2 дж/мм.

     далее проводим две горизонтальные прямые соприкасающиеся с кривой, графика  зависимости Тк=f(j) в точках наибольшего максимума В’ и наименьшего минимума – D’, и отсекаем этими прямыми на оси ординат отрезок ВD.

     Проведя затем через точки В’ и D’ вертикальные прямые до пересечения с осью абсцисс, находим точки b и d, соответствующие углам jb и jd. Зная эти углы и используя данные графика зависимости Тзв=f(j), находим приведённые моменты инерции Jпb и Jпd, соответствующие wmax и wmin:

     Jпb= 2*mт(ас)/w ²ср=2*2*20,3/15,7²=0,32 кгм².

     Jпd= 2*mт(ef)/w ²ср=2*2*181/15,7²=2.9 кгм². 

     Определяем  момент инерции маховика по формуле, которая в нашем случае имеет  вид:

     Jм= mт(BD)/(δw ²ср)-(Jпb+Jпd)/2=165.9*2*15/15,7²-(2.9+0.32)/2=17.1 кгм². 

     6.7. Конструирование маховика

     Выразим момент инерции и массу маховика в зависимости от наружного диаметра маховика:

     Jм=Kj*p*D⁵.

     mM= Km*p*D³, где

     конкретные  значения Kj и Kм вычисленные для  каждого из видов конструкции  маховиков. Т.е. зная величину Jм, конструкцию  и материал маховика вычислим его массу mM и наружный диаметр D.

     Для маховика выберем материал серый  чугун марки СЧ12, имеющий плотность  р=7540 кг/м³, т.к. величина на окружной скорости <25 м/с.

     Конструкция маховика – со спицами. Число спиц зависит от величины внешнего диаметра D. Приняв D ~ 700 мм. назначим число спиц 4.

     Для маховиков с 4 спицами Kj=0.0076, Km=0.0452.

     

     Вычисляем величину D=                       =                                       =0.785м. 

     Вычисляем массу маховика mM= Km*p*D³=0,0452*7540*0,785³=165 кг. 

     Рабочие размеры рассчитываем по формулам:

     Посадочный  диаметр маховика на вал:

     d1=0.2*D=0.2*785=160 мм. 

     Диаметр ступицы: d2=0.3D=235 мм.

     Внутренний  диаметр маховика: d3=0,8D=628 мм.

     Ширена  маховика: b=0.125D=98 мм.

     Ширена  ступецы: bст=1.05b=103 мм, 

     Сечение спиц эллиптическое с соотношением высот осей bcп/aсп=0,4. Спицы выполняются  коническими. Размеры bсп b асп уменьшаются  на 20%.

     Толщина спицы у ступицы b1=1,1b=43 мм.

     Толщина спицы у обода b2=0.352b=35 мм.

     Ширена  спицы у ступецы а1=1,1b=107.8 мм.

     Ширена  спицы у обода  а2=0,88b=86.3 мм. 

     По  данным размерам выполняем чертёж маховика в масштабе ¼. 

     5.8. Расчёт привода.

     Из  механики известно что N=Mc*w, где

     Мс  – момент сил сопротивления, определяется из чертежа Мс=Lод*mм=46,7*2=93,4 нм.

     w -- угловая скорость ведущего звена w=15,7 рад/с. 

     Мс=93,4*15,7=1466,4 вт 

     Большое расхождение с мощностью подсчитанной в п.2.5. получилось из-за того, что там была рассчитана мгновенная мощность, а здесь средняя за один оборот.

 

      

     Список  литературы:

1. А. С. Кореняко «Курсовое проектирование по теории машин и механизмов» -- Вища школа, Киев 1970г.
2. И. И. Артобалевский «Теория машин и механизмов» – Наука, Москва 1980г.
3. Н. М. Постников «Теория машин и механизмов» (конспект лекций), ПГТУ Пермь 1994г.