2          ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое звено и кинематическую пару. Этими внешними усилиями являются силы инерции Fi, моменты инерции M и реакции в кинематических парах R. Под действием внешних сил звенья плоского механизма испытывают деформации. В данном механизме преобладают совместные деформации изгиба и растяжения.

 Анализ нагруженной группы Асура 3 - 4 показывает, что звено 3 во время работы механизма испытывает совместное действие изгиба и растяжения. Для оценки прочности механизма необходимо при помощи метода сечений определить величину внутренних усилий, действующих в сечениях. Значения всех сил сведем в таблицу.

Таблица 2.1

5.8 14.2 0.024 0.09 1.4 6.78

1.3 7.3 1.36 35.6 43.5 52 20.6 19.3

2.1 Построение эпюр En, Nz, H*M

Нагруженность звена позволяет выделить два участка: BS3 и S3С. Использование метода сечений для нормальной силы NZ дает следующие уравнения:

I участок

(2.1)

II участок

(2.2)

По этим данным строим эпюру NZ.

Для поперечной силы QY на соответствующих участках записываются такие уравнения:

I участок

(2.3)

II участок

(2.4)

Согласно с полученными значениями строим эпюру QY.

Аналитические уравнения записываем также для изгибающего момента на участках I и II:

I участок

 

(2.5)

II участок

(2.6)

Эпюру МХ строим по полученным значениям моментов.

Из эпюр МХ и NZ видно, что опасное сечение звена проходит через точку S3.

Mmax =1.13Нмм

NZmax = 16.4 H

2.2 Подбор сечений

Совмещенные деформации изгибания и растягивания являются причиной возникновения в материале нормального напряжения, которое определяется алгебраической суммой напряжений от изгибания и растяжения:

σmax = σ1 + σ2 = NZmax/F + Mmax/WZ(2.7)

где F – площадь сечения;

 WZ – момент инерции сечения относительно оси Z.

Это напряжение σmax , согласно с условиями прочности, должно быть не больше допускаемого │σ│= 160 МПа:

.

σmax = NZmax/F + Mmax/WZ ≤ │σ│ (2.8)

Это уравнение дает возможность найти геометрические размеры опасного разреза через подбор параметров F и WZ.

Будем рассчитывать для прямоугольного сечения. Тогда

h = 2b; F = hb=2b2; WZ = 4b3/6; (2.9)

b = u + v, (2.10)

где

 

где b=0,054мм; h=2*0,027=0,054мм.

F = 2b2 = 2*(0,054)2=0,006мм2

WZ = 4b3/6 = 4*(0,054)3/6 = 0,0001мм3

Для круглого сечения используем отношения:

; ; (2.11)

В результате подстановок и преобразований получили:

D=u1+v1, (2.12)

где

не надоD=ν1+u1=0,004;

F=πD2/4 = 3.14*(0,004)2/4=0,00001

W=πD3/32=3.14*(0,004)3/32=0,0025*10-8

Для сечения в виде двутавра параметры находим подбором, подставляя в выражение (2.13) значение WX. Принимая [σ] = 160 МПа, выбираем двутавр с параметрами Н = 15 мм, В = 7 мм, S = 1.5мм, S1 = 1.5 мм, ГОСТ 13621-74, изготовленный из конструкционной стали марки (ГОСТ 380-71).

(2.13)

WZ= 1.13/160*106=0, 007


ВЫВОДЫ

В ходе выполнения курсовой работы были изучены методы анализа и расчёта плоских рычажных механизмов. Динамический анализ механизма показал, что данный плоский рычажный механизм является механизмом второго класса и для его работы необходимо только одно ведущее звено. Также в результате динамического анализа были определены все силы, реакции, моменты, скорости и ускорения, действующие на каждое из звеньев механизма.

 Расчёт на прочность звеньев механизма показал, что наиболее подходящим материалом, из которого следует изготавливать элементы механизма, является конструкционная сталь марки (ГОСТ 380-71). Геометрические размеры звеньев механизма для прямоугольного сечения – 5.4 мм и 5.4 мм, для круглого – диаметр 4 мм, кроме того подобран профиль Ст-45х 430001×НД. Наиболее подходящей формой сечения, исходя из заданных длин и масс звеньев, является квадрат.


ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1 Степин П.А. Сопротивление материалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. Учебник для студентов машиностроительных вузов. М., «Высшая школа», 1973.

2 Методические указания к курсовой работе по курсу «Теоретическая механика» для студентов специальностей 7.091807 и 7.091002 / Автор Евстратов Н. Д. – Харьков: ХТУРЭ, 1999. – 40 с.


Информация о работе «Расчёт механики функционирования рычажного механизма»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 17497
Количество таблиц: 10
Количество изображений: 2

Похожие работы

Скачать
17940
3
0

... H 14 23,4 22 R, H 14 24,2 11,8 1 22,2 2. Расчет элементов кинематических пар на прочность. 2.1. Определение внешних сил, действующих на звенья. В результате динамического анализа плоского рычажного механизма определены внешние силы, действующие на звенья и кинематические пары. Такими внешними усилиями являются силы инерции F , моменты инерции M , а также реакции ...

Скачать
16884
9
0

... длину вектора и переведем ее обратно:  = 79 мм = 2370 Н 2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ   2.1 Выбор расчетной схемы В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, которые действуют на каждое звено и кинематическую пару. Такими внешними силами являются силы инерции , моменты инерции  и реакции в кинематических парах R. Под ...

Скачать
77605
11
18

... 5000 мг/л. Наличие этих загрязнений препятствует повторному использованию сточных вод, а их сброс ведёт к загрязнению водоёма [17]. 11.3.2 Мероприятий по защите окружающей среды Технологические процессы литейного производства сопровождаются образованием огромных количеств различных пылей и газов, которые загрязняют атмосферу. Отвалы отработанных смесей и неочищенные сточные воды, сбрасываемые ...

Скачать
336308
21
16

... с грузовыми вспомогательных операций, изменение последовательности обработки грузовых помещений). Непосредственными организаторами выполнения ТПГОС в части подготовки и организации погрузочно-разгрузочных работ, а также производства вспомогательных операций, выполняемых портом, являются старший стивидор и подчиненные ему сменные стивидоры; в части прочих операций комплексного обслуживания судна — ...

0 комментариев


Наверх