Анализ и синтез механизма стана холодной калибровки труб

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

                                               ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по теории машин и механизмов

на тему: Анализ и синтез механизма  стана холодной калибровки труб

Автор проекта                                                                                                                 Чигишева А.Н.                     Специальность       2102,автоиатизации производственных процессов в машиностроении

Обозначение проекта                                                                                 КП-2068956-40-24

Группа                                                                                                                               КП-01

Руководитель проекта                                                                                                  Смелягин А.И.

Проект защищен

Члены комиссии                                                                                        

                                                                    НОВОСИБИРСК,2002

                                     задание на курсовой проект.

В качестве объекта исследования в курсовом проекте используется схема       механизма ки  слородного двухцилиндрового компрессора в соответствии с    рисунком.

Начальное положение-крайнее верхнее положение ползуна

wd, рад/с	m2, кг	m3, кг	m5, кг	Is2, кг×м2	IS3, кг×м2	Id,  кг×м2	Fc1,kH	Fc2 кН	d
133	21	120	1400	0.15	0.38	0.08	20	1300	0.06

       1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА СТАНА ХОЛОДНОЙ КАЛИБРОКИ ТРУБ

1.1. Рисуем  структурную схему стана.

1.2. Выявляем сложные шарниры и разнесённые кинематические пары. Кинематическая пара D является сложной, поэтому разобьём её на две кинематические пары D и D’. 

1.3. Классифицируем кинематические пары механизма.

                                                                                                                                                                             Таблица 1.1.

№ п/п	Номер звеньев, образующих пару	Условное обозначение	Название	Подвиж-ность	Высшая/ Низшая	Замыкание  (Геометрическое/  Силовое)	Открытая/ Закрытая
1	0-1		Враща-тельная	1	Н	Г	З
2	1-2		Враща-тельная	1	Н	Г	З
3	2-3		Враща-тельная	1	Н	Г	З
4	3-4		Поступа-тельная	1	Н	Г	З
5	4-5		Враща-тельная	1	Н	Г	З
6	5-0		Поступа-тельная	1	Н	Г	З
7	3-0		Враща-тельная	1	Н	Г	З

Исследуемый механизм состоит  только  из  одноподвижных  кинематических пар (р₁=7, р=7), где р₁ – число  одноподвижных  кинематических  пар  в   механизме,  р- общее число  кинематических пар в механизме.

 

1.4. Классифицируем звенья механизма.

                                                                  .                                                                                                                               

№ п/п	Номер звена	Условное обозначение	Название	Движение	Число  вершин (t)
1	0		Стойка	-	-
2	1		Кривошип	Вращательное	2
3	2		Шатун	Сложное	2
4	3		Кулиса	Колебательное	3
5	4		Камень	Сложное	2
6	5		Ползун	Поступательное	2

Исследуемый механизм имеет: пять подвижных звеньев, из которых четыре (n₂=4) двухвершинных (t=2) линейных звена 1, 2, 4, 5; одно (n₃=1) трехвершинное (t=3) звено 3, которое  является базовым  (T=3).

1.5. Находим число присоединений к стойке. Механизм стана холодной калибровки труб имеет три  (S=3) присоединения к стойке.

1.6. Выделяем в стане простые, элементарные и с разомкнутыми цепями механизмы. В исследуемом сложном механизме можно выделить один элементарный механизм

 

и два простых, один из которых является  шарнирным четырехзвенником, а второй – кулисой.

                                                  

Механизмов с разомкнутыми кинематическими цепями в исследуемом стане калибровки нет.

1.7.  При выявлении стационарных и подвижных механизмов обнаружены только простые стационарные механизмы.

1.8. Выявляем звенья закрепления и присоединения. В исследуемом сложном механизме  звеньев закрепления нет. У него есть только одно звено присоединения – звено 3 (кулиса). Звено 3 одновременно входит в два простых механизма - шарнирный четырёхзвенник и кулисный механизм.  Значит, для этого звена К₃=2.

1.9. Классифицируем механизм пресс-автомата. Исследуемый механизм имеет постоянную структуру, является сложным и однотипным. Он состоит из одного элементарного механизма и двух стационарных простых, которые имеют в своем составе только замкнутые кинематические цепи.

1.10. Определяем подвижность простых механизмов пресс-автомата. Анализ движений звеньев механизма и элементов кинематических  пар показывает, что исследуемые простые механизмы, да и сам сложный механизм существуют в трехподвижном (П=3) пространстве, в котором разрешены следующие простейшие независимые движения: два поступательных x и y вдоль соответствующих осей; одно вращательное  j_z вокруг оси Z.

Формулы для определения подвижности этих механизмов примут вид соответственно:

 ;          ,