Электромеханический привод железнодорожной машины с рычажно-ползунным исполнительным механизмом

Материалы » Электромеханический привод железнодорожной машины с рычажно-ползунным исполнительным механизмом

В железнодорожной технике широко используют кривошипно-ползунные механизмы, в них исполнительный орган выполняет работу при возвратно-поступательном перемещении ползуна. Проектируемый привод машины включает в себя асинхронный электродвигатель переменного тока с синхронной частотой вращения n0=3000 об/мин. Его вал упругой соединительной муфтой МУВП соединён со входным валом зубчатого цилиндрического одноступенчатого редуктора.

Выходной вал последнего компенсирующей муфтой соединён с кривошипом кривошипно-ползунного исполнительного механизма. Выходной вал последнего компенсирующей муфтой соединён с кривошипом кривошипно-ползунного исполнительного механизма. Выходной ползун скреплён с исполнительным органом и взаимодействует с объектами окружающей среды, выполняя нужную работу. Весь привод размещён на несущей конструкции в частности раме.

Привод снабжен так же устройствами управления системами безопасности и удобства работы. Блок-схема привода приведена ниже на следующем листе, где:

М – электродвигатель

Р – редуктор

ИМ - исполнительный механизм

ИО – исполнительный орган

УУ – устройство управления

СБУ – система безопасности и удобства

РА – рама

При выполнении курсового проекта необходимо найти:

размеры исполнительного механизма;

подобрать электродвигатель из каталога;

определить основные характеристики редуктора;

разработать меры по повышению плавности машины и снижения виброактивности машины.

Задание на работу по дисциплине «теория механизмов и машин» студенту группы ПТМ -010 Пономареву Александру, вариант исходных данных № 15 по табл., погонная масса рычага 5 кг/м , масса ползуна 3 кг , модуль зубчатых зацеплений м = 2 мм , допустимый коэффициент неравномерности [ σ ] = 0,1

Выполнить синтез механизмов (Мех) привода машины, состоящего из электродвигателя (М), зубчатого редуктора (Р) и исполнительного рычажно ползунного Мех ИМ с исполнительным органом

ИО. Исходные данные для проектирования приведены в табл. П1.

При выполнении работы необходимо:

1. написать введение и начертить блок – схему привода;

2. установить вид исполнительного Мех, заданного буквенной последовательностью одноподвижных кинематических пар, начертить его структурную схему;

3. произвести структурный анализ Мех, установить количество избыточных связей и предложить вариант структурной схемы без избыточных связей, начертить этот вариант;

4. выполнить метрический синтез этого Мех, определив размеры всех его звеньев;

5. Начертить планы его (до 8) положений, в том числе характерных, в крайних положениях выходного звена, при наибольшей его скорости, при вертикальных положениях кривошипа и пр;

6. рассчитать продолжительность одного оборота кривошипа (период) и скорость его вращения;

7. вывести функции положения и скорости ползуна Мех; рассчитать значения и построить график изменения скорости ползуна в функции от угла поворота кривошипа;

8. определить среднее значение скорости ползуна на участках его рабочего и холостого хода, обозначить их на соответствующих участках графика изменения скорости;

9. построить график изменения нагрузки полезного сопротивления в функции от угла поворота;

10. рассчитать среднее значение мощности нагрузки полезного сопротивления на участках рабочего и холостого хода, построить графики их изменения, усреднить эту мощность для всего цикла движения, обозначить её на графике;

11. назначить КПД исполнительного механизма и рассчитать среднее значение мощности сил полезного сопротивления вращению кривошипа;

12. рассчитать среднее значение момента сил сопротивления вращению кривошипа;

13. найти ориентировочные значения передаточного числа редуктора, ориентируясь на быстроходный электродвигатель с дн ≈ 300 1/с;

14. установить возможные выполнения и компоновки зубчатых передач, реализующих найденное передаточное число; изобразить их структурные схемы;

15. выбрать рациональную компоновку зубчатой передачи, реализующей найденное передаточное число; изобразить её структурную схему в 3 проекциях;

16. назначить максимально возможный КПД рациональной компоновки зубчатой передачи и рассчитать необходимую мощность двигателя;

17. подобрать электродвигатель по каталогу и выписать его основные характеристики;

18. уточнить значение передаточного числа;

19. рассчитать необходимый движущий момент и установить его связь с моментом сил сопротивления вращению кривошипа;

20. назначить количество зубьев колёс зубчатого редуктора;

21. найти геометрические характеристики быстроходного зацепления зубчатых колёс редуктора;

22. выполнить картину быстроходного зацепления, определить его качественные характеристики;

23. определить экстремальные и среднее значения реакции в сопряжении ползуна с направляющей, найти среднее значение силы трения, её мощности, коэффициентов потерь энергии и полезного действия сопряжения;

24. найти ориентировочную величину усреднённого момента инерции масс звеньев привода машины приведённого к кривошипу;

25. рассчитать ориентировочную величину продолжительности tp разгона машины под нагрузкой и сравнить её с допустимой (0,5 с ≤ [tp] ≥ 5 c);

26. найти ориентировочные величины наибольшей за цикл избыточной работы и коэффициента неравномерности вращения кривошипа, сравнив её с допустимым значением;

27. установить наибольшую силу упругой деформации пружинного разгружателя ползуна; рассчитать необходимую жёсткость пружины;

28. пересчитать ориентировочные величины наибольшей за цикл избыточной работы и коэффициента неравномерности; сравнить последний со значением в п. 27 и с допустимой величиной;

29. рассчитать параметры противовесов, установив массу и места их расположения на звеньях;

30. выполнить структурную схему синтезированного привода машины;

31. сделать выводы по работе;

32. составить список использованной литературы.

Чертежи работы выполнить на листах формата А1 (в любой технологии) в соответствии с требованиями ЕСКД к графическим документам. Расчёты, пояснения и пр. выполнить на листах формата А4 ( в любой технологии) в соответствии с требованиями ЕСКД к текстовой документации и свести в пояснительную записку с титульным листом, содержанием, приложенным текстом задания, разделами (соответственно приведённому выше перечню работ).

Исходные данные:

перечень сопряжений исполнительного механизма: вввп;

ход выходного звена: S = 0,16 м;

средняя скорость выходного звена: vС = 6,3 м/с;

средняя сила сопротивления перемещению выходного звена:

на участке рабочего хода: FРХ = 1000 Н;

на участке холостого хода: FХХ = 100 Н;

допустимый коэффициент неравномерности вращения: [δ] = 0,1;

модуль входного зубчатого зацепления: m = 2 мм;

погонная масса рычагов q = 5 кг/м;

масса ползунов mП = 3 кг.

Блок – схема привода приведена на чертеже, где Р – редуктор, ИМ − исполнительный механизм с исполнительным органом ИО.

Электромеханический привод железнодорожной машины с рычажно-ползунным исполнительным механизмом

Разделы