Hvilke mekanismer bruges i moderne biler. Maskinmekanismer

GRAVEMASKINER

Hovedformålet med gravemaskiner er at grave og flytte jord ved hjælp af en skovl eller en kontinuerlig mekanisme (kæde eller roterende). Ud fra dette opdeles gravemaskiner i enkelt-skovl, intermitterende og kontinuerlige gravemaskiner.

Enkeltspand er til gengæld konstruktionsuniversal til jordarbejde og stenbrud til stenbrud.

Hoveddelene af byggegravemaskiner er undervognen (hjul eller larve), en drejeskive med et kraftværk og udskifteligt arbejdsudstyr. Gravemaskiner med enkelt skovl er klassificeret efter følgende kriterier:

- efter type arbejdsudstyr - til leddelt (fig. 1) og teleskopisk (fig. 2);

- efter chassistype - til larve (fig. 3) og pneumatiske hjul (fig. 4);

- i henhold til arbejdsudstyrets ophængsdesign - på hydrauliske cylindre (stiv affjedring - fig. 5) og remskiveblokke (fleksibel ophængning - fig. 3, 4);

- i henhold til drejningsanordningens design - i fuld drejning (fig. 3, 4) og delvis drejning (fig. 6);

- efter type drev - enkeltmotor og multimotor, og det kan både være mekaniske og elektriske drev.

Figur 1.: 1 - pladespiller; 2 - løbetøj; 3 - støtteben, 4 - drejeskive; 5 - motor; 6, 8, 9 - hydrauliske drev; 10 - håndtag; 11 - skovl (rendegraver); 12 - dozerblad; 13 - førerhus

Figur 2.: 1 - pladespiller; 2 - løbetøj; 3 - udligger; 4 - pladespiller; 5 - teleskopbom; 6 - hydrauliske cylindre; 7 - spand (rendegraver); 8 - førerhus

Figur 3.: 1 - pladespiller; 2 - bipedal stand; 3 - bomløftekabel; 4 - forreste søjle; 5 - håndtag; 6 - kabine; 7 - løftekabler; 8 - pil; 9 - larveundervogn; 10 - spand (rendegraver); 11 - trækkabel; 12 - pladespiller

Figur 4.: 1 - pladespiller; 2 - spand (rendegraver); 3 - stativ; 4 - bomløftekabel; 5 - receptionen; 6 - førerhus; 7 - løftekabler; 8 - pil; 9 - håndtag; 10 - løbetøj; 11 - trækkabel; 12 - pladespiller

Figur 5.: 1 - larveundervogn; 2 - drejeskivens akse; 3 - førerhus; 4 - pladespiller; 5 - spand (lige skovl); 6, 8, 9 - hydrauliske drev; 7 - pil; 11 - håndtag

Figur 6.: 1 - klinge; 2 - blad hydraulisk drev; 3 - motor; 4 - roterende søjle; 5, 6, 7 - hydrauliske cylindre; 8 - tryk; 9 - samlet spand; 10 - håndtag; 11 - pil; 12 - hydrauliske cylindre af støtteben; 13 - støtteben; 14 - stjerner; 15 - ærme-rullekæde; 16 - hydrauliske cylindre af rotationsmekanismen; 17 - ramme

Gravemaskiner med fleksibelt ophæng af arbejdsudstyr (rebkædetaljer) er opdelt i dem med arbejdsudstyr med frontskovl (fig. 7) og dem med udstyr med rendegraver (fig. 8). Valget af en specifik ændring af gravemaskinen er dikteret af arten af ​​det udførte arbejde, deres funktioner, og den korrekte definition (klassificering) af maskinen, der kræves i dette tilfælde, betyder meget.

Figur 7.: 1 - pil; 2 - håndtag; 3 - spand; 4, 5, 6 - hydrauliske drev; h til - gravedybde; R til - graveradius; H in - aflæsningshøjde; R in - skovlløfteradius

Figur 8.: 1 - pil; 2, 3, 8 - hydrauliske drev; 4 - spand (rendegraver); 5 - håndtag; 6 - sammensat pilens knæ; 7 - tryk; 9 - mellemindsats; H til - gravedybde; R til - graveradius; H in - aflæsningshøjde; R in - skovlløfteradius

Udover klassificeringen af ​​gravemaskiner skal man også kende deres indeksering godt, så der ikke er fejl i maskinens driftsevne. Fig. vil hjælpe os med dette. 9. De første bogstaver vil altid angive klassificeringen - i dette tilfælde: EO (en-spand gravemaskine). De fire hovednumre i indekset følger: gravemaskinens størrelsesgruppe, chassis (type), udformningen af ​​arbejdsophænget og serienummeret på den pågældende maskine. Figuren giver en detaljeret udskrift af de fire hovedcifre i indekset, men på nogle punkter skal alt stoppes.

Figur 9

For hver størrelsesgruppe er der sædvanligvis angivet flere kapaciteter af skovle - de vigtigste og udskiftelige skovle med høj kapacitet, for sidstnævnte er der desuden tilvejebragt mindre lineære parametre og svagere jord end ved arbejde med hovedskovlen. Hovedskovlen anses for at være den, hvormed gravemaskinen kan udvikle jord af kategori IV ved maksimale lineære driftsparametre (gravedybde og -radius, aflæsningsradius og -højde osv.).

Kapaciteten af ​​gravemaskinernes hovedskovle er: for 2. størrelsesgruppe - 0,25-0,28 m 3; 3. - 0,40-0,65 m 3; 4. - 0,65-1,00 m 3; 5. - 1,00-1,60 m 3; 6. - 1,60-2,50 m 3; 7. - 2,50-4,00 m 3.

Undervognstypen er angivet med tal fra 1 til 9: 1 - larve (G); 2 - larve udvidet (GU); 3 - pneumatisk hjul (P); 4 - specielt chassis af en biltype (SSh); 5 - lastbilchassis (A); 6 - chassis af en seriel traktor (Tr); 7 - trailer undervogn (PR); 8, 9 - reserve. Udformningen af ​​arbejdsudstyret er angivet med tallene: 1 (med fleksibel ophæng), 2 (med stiv ophæng), 3 (teleskopisk). Det sidste ciffer i indekset betyder serienummeret på gravemaskinemodellen. Det første af de ekstra bogstaver efter det digitale indeks (A, B, C osv.) betyder seriel modernisering af denne maskine, de efterfølgende - typen af ​​speciel klimatisk modifikation (C eller HL - nordlig, T - tropisk, TV - til drift i de fugtige troper). For eksempel er indekset EO-5123KhL dechifreret som følger: universalgravemaskine med én skovl, 5. størrelsesgruppe, på en larveundervogn, med en stiv ophængning af arbejdsudstyr, den tredje model i den nordlige version. Gravemaskinen er udstyret med en hovedskovl med en kapacitet på 1,0 m 3 svarende til 5. størrelsesgruppe, og udskiftelige skovle med en kapacitet på 1,25 og 1,6 m 3.

Ud over de anførte redskaber kan gravemaskiner med rebremskiver udstyres med et træklineophæng (fig. 10, fragment "A"), kranudstyr (fragment "B"), graderudstyr (fragment "C").

Figur 10.: A - udstyr med træklineophæng; B - udstyr med kranudstyr; B - udrustning med grader udstyr

Gravemaskiner med en stiv ophængning af arbejdsudstyr (på hydrauliske cylindre) kan udstyres med hydrauliske hamre (fig. 11). Den hydrauliske hammer hænges i stedet for rendegraverskovlen og er forbundet til håndtaget gennem en lynlås. Selve hammeren drives af gravemaskinens hydrauliske pumper, hvilket sikrer optimal udnyttelse af kraften og lavere omkostninger. På det seneste er små mini- og mikrogravere blevet brugt i stigende grad (fig. 12). De kan grave gruber, skyttegrave, udføre arbejde på svært tilgængelige steder. De er uundværlige i sommerhusbyggeri i sommerhuse. For dem er der et bredt udvalg af hurtigt aftageligt udskifteligt arbejdsudstyr.

Figur 11.: 1 - pil; 2, 3, 6 - hydrauliske cylindre; 4 - håndtag; 5 - hydraulisk hammer

Figur 12.: 1 - spand; 2 - pil; 3 - hydrauliske sektionsfordelere; 4 - førersæde; 5 - motor; 6 - hydraulisk tank; 7 - tilbagestop; 8 - håndtag; 9 - midterstøtter; 10 - drivende hjul; 11 - hydrauliske motorer; 12 - ramme; 13 - gearpumpe; 14 - bagdrevne hjul

Gravegravere er en separat gruppe. Deres hovedformål er forberedelsen af ​​underjordisk kommunikation på en åben måde. Produktiviteten af ​​rendegravemaskiner er højere end for gravemaskiner med én skovl. Dette er forståeligt: ​​de bevæger sig konstant i arbejdstilstand.

Grøftegravemaskiner består af tre grundlæggende dele: en traktor, arbejdsudstyr og udstyr til at justere positionen af ​​alle arbejdslegemer. På fig. 13 og 14 viser en enkeltkædet skrabegraver baseret på en traktor med hjul og en dobbeltkædegravemaskine baseret på en larvetraktor. Indekseringen af ​​rendegravemaskiner svarer til gravemaskiner med enkelt skovl, men har sine egne karakteristika. Lad os overveje dette ved at bruge eksemplet med indeksering af de mest almindelige modeller: larvegravegravere med et kombineret drev (fig. 15). De første to bogstaver, ligesom dem på gravemaskiner med enkelt skovl, angiver typen af ​​maskine - en rendegraver (ET), men det tredje bogstav angiver allerede typen af ​​arbejdslegeme (C - kæde, R - roterende). De første to cifre i indekset angiver den største dybde af skyttegraven, der skal rives af (i dm), den tredje - modellens serienummer. Det første af de ekstra bogstaver efter det digitale indeks (A, B, C osv.) betyder seriel modernisering af maskinen, de efterfølgende - typen af ​​speciel klimatisk modifikation (HL - nordlig, T - tropisk, TV - for arbejde i de fugtige troper). For eksempel betyder indekset ETTs-252A: kædegravegraver, gravedybde 25 dm, den anden model - 2, som har bestået den første modernisering - A.

Figur 13.: 1 - hydraulisk løftemekanisme; 2 - drivaksel; 3 - ekstra ramme; 4 - skrå ramme; 5 - udskiftelig konsolrengøringssko; 6 - ærme-rullekæde; 7 - sneglskruetransportør; 8 - tre-trins gearkasse; 9 - hydromekanisk retarder; 10 - kraftudtagsaksel; 11 - klinge

Figur 14.: 1 - hydraulisk cylinder; 2 - håndtag; 3 - tværgående båndtransportør; 4 - kædedrev kædehjul; 5 - pladekæder; 6 - skæreknive; 7 - skrå ramme; 8 - spændingshjul af kæder; 9 - mellemruller

Figur 15.

LÆSNING OG AFLADSNING AF MASKINER

Hovedformålet med disse maskiner og mekanismer er at arbejde på bevægelse af forskellige varer. Normalt er disse selvkørende universalkøretøjer baseret som regel på hjulkøretøjer. De bruger også hurtigt aftagelige arbejdsanordninger - gribere, skovle, krantilbehør osv.

Læssere er opdelt i skovl, gaffel og multiskovl (kontinuerlig). I by-, forstads- og sommerhusbyggeri er de mest almindelige frontlæssere (fig. 16), bulldozerlæssere (fig. 17) og selvfølgelig små læssere (fig. 18). Frontlæssere sikrer, at skovlen losses fremad inden for en given højde. Hovedskovlen (1 m 3) har en lige skærekant med aftagelige tænder.

Figur 16.: 1 - kabine; 2 - motor; 3 - kraftudtag gearkasse; 4 - førende broer; 5 - chassis med leddelt ramme; 6 - bom hydraulisk cylinder; 7 - pil; 8 - spand; 9 - rocker; 10 - hydraulisk cylinder til at dreje skovlen; 11 - fremstød

Figur 17.: 1 - spand; 2 - anordning til at skifte arbejdslegemer; 3 - pil; 4, 5 - hydrauliske cylindre; 6 - grundlæggende traktor; 7 - bladplanlægger; 8 - tryk; 9 - bæreramme

Figur 18.: 1 - skydelære; 2 - pil; 3 - hydrauliske cylindre til at dreje kaliberen; 4 - håndtag; 5 - tryk; 6 - løft af hydrauliske cylindre; 7 - semi-portal

Bulldozerlæsseren kan sammen med læsse- og losseoperationer udføre byggepladsplanlægning, opfyldning af gruber, nedrivning af små bakker. Som hovedudskiftningsudstyr anvendes en hydraulisk styret klinge og en skovl med et volumen på 0,38 m 3 eller 0,5 m 3.

Små læssere er designet til at udføre arbejde under særligt trange forhold. De har et stort udvalg af udskifteligt udstyr og bruger med succes en rengøringsskovl, en rendegraver, en lastbom, en højgaffel, en hydraulisk hammer, en boremaskine, et bulldozerblad, en rendegraver. Læsseren kan foretage en 180° vending på stedet med en zonebredde på op til 4 meter, ikke mere.

MASKINER TIL ARBEJDE MED BETON OG MØRTEL

I henhold til deres funktionelle formål er disse maskiner og mekanismer af tre typer: de første forbereder beton- og mørtelblandinger, de andre leverer løsninger til byggepladsen, de tredje stabler og kompakter blandinger og mørtler.

Den første type omfatter blandere af forskellige modifikationer: disse er kontinuerlige blandere, blandere af cyklisk karakter af arbejde, blandere af årer, turbulente typer, der arbejder efter gravitations- eller tvungen blandingsprincipper, stationære og mobile blandere. Den mest moderne og mobile repræsentant for denne type maskine er vist på ris. 19 lastbil mixer. Den forbereder betonblandingen på vej til genstanden, direkte på genstanden og, da den allerede er fyldt med højkvalitetsblanding, aktiverer (blander) den undervejs. Den optimale temperatur for driften af ​​disse maskiner er fra -30° til +40°.

Figur 19. Betonblandervogn (færdig blanding - 4 m 3): 1 - KAMAZ chassis; 2 - doserings- og skylletank; 3 - tromle rotationsmekanisme; 4 - blandetromle; 5 - læssetragt; 6 - aflæsningstragt; 7 - foldebakke; 8 - roterende enhed; 9 - mixerramme; 10, 12 - udstyrskontrolhåndtag; 11 - instrumentering

Den anden type omfatter alle maskiner til transport af tilberedte blandinger. Disse er hovedsageligt specialiserede køretøjer: mørtelvogne, betonvogne, betonblandere, som allerede er nævnt af os (da de også kombinerer funktionen med at levere løsninger).
Dette omfatter også lastbilmonterede betonpumper (Figur 20).

Figur 20.: 1 - KAMAZ chassis; 2 - pladespiller; 3 - roterende søjle; 4 - distributionsbom; 5, 7, 11 - dobbeltvirkende hydrauliske cylindre; 6 - hydraulisk tank; 8 - betonpumpe; 9 - betonrørledning; 10 - vandtank; 12 - kompressor; 13 - fleksibel slange; 14 - modtagetragt; 15 - bomramme; 16 - udligger hydrauliske understøtninger

Den lastbilmonterede betonpumpe er designet til at levere en blanding med kegletræk inden for 6-12 cm i både vandret og lodret retning. Det er mobile køretøjer med et hydraulisk drev af en betonpumpe og en leddelt bom med en betonrørledning. Enheden af ​​betonpumpen er stempel. Rækkevidden af ​​blandingsforsyningen horisontalt - op til 300 m og lodret - op til 70 m.

Den tredje type omfatter vibratorer af forskellige designs og modifikationer. Deres hovedformål er at fortrænge luften i mørtlen og fjerne alle hulrum mellem forskallingen og armeringen. De mest udbredte i byggeriet er pneumatiske og elektriske vibratorer med cirkulære vibrationer. Ifølge metoden til indflydelse på blandingen skelnes overflade, eksterne og dybe vibratorer.

Overfladevibratorer virker på opløsningen gennem en trugformet rektangulær platform (fig. 21, fragment "A"). Eksterne vibratorer virker gennem forskallingen eller enhver anden form, som de er fastgjort til udefra (fig. 21, fragment "B"). Dybe vibratorer nedsænkes direkte i opløsningen (fig. 21, fragment "B").

Figur 21.: A - overfladevibrator; B - ekstern vibrator; B - dyb vibrator; 1 - vibratorhus; 2 - trugformet platform; 3 - forskalling; 4 - cylindrisk vibrationsspids; 5 - løsning

MASKINERI OG UDSTYR TIL PÆLNING

I forbindelse med en snak om gravemaskiner i byggeprocesser kom vi ind på muligheden for at bruge beslag til brug af gravemaskiner i pæling. Men der er specielle indstillinger for dette.

Ved installation af fundamenter bruges to typer pæle - færdige (drevne) og borede, hvis anordning udføres i brønde direkte på byggepladsen. I begge tilfælde anvendes pæle- og pæleramningsinstallationer, vist i fig. 22 og 23. Udskifteligt udstyr er hængt på dem: pælehammere, vibrerende hamre, vibrerende pæledrivere. Pæle- og pæleanlæg monteres på basis af selvkørende maskiner (samme gravemaskiner).

Figur 22.: 1 - nederste støtte; 2 - bunker; 3 - snegleboremaskine; 4 - drev til boring; 5 - spil; 6 - hydraulisk hammer; 7 - gitterbom; 8 - bunke mast; 9 - lastspil; 10 - krogophæng; 11 - hoved; 12 - hydrauliske cylindre; 13 - hydraulisk gravemaskine; 14 - mastinstallation hydraulisk cylinder

Figur 23. 1 - basismaskine; 2 - pil; 3 - mast; 4 - arbejdsværktøj; 5 - neddrevet pæl

Tabel 1. Maskiner til udgravning

Der er teoretisk, teknisk og operationel produktivitet af jordflytningsudstyr.

Teoretisk produktivitet "P om" er den produktivitet, der leveres af maskinens designmuligheder under kontinuerlig drift (tabel 2).

Tabel 2. Teoretisk antal cyklusser pr. minut

Bemærk: Antallet af cyklusser pr. minut er baseret på normale forhold (normal ansigtshøjde, gennemsnitlig nominel hejselinehastighed, 90° platformsdrejning og dumpning).

Teknisk produktivitet P t er den højeste produktivitet under de givne jord- og slagteforhold pr. time med kontinuerlig drift:

hvor Kc - koefficient for cyklusvarighed; K t - koefficient for jordpåvirkning, under hensyntagen til graden af ​​fyldning af spanden og effekten af ​​jordløsning.

Driftsproduktiviteten afhænger af brugen af ​​gravemaskinen i tide under hensyntagen til den uundgåelige nedetid under drift (vedligeholdelse, nedetid af organisatoriske årsager, flytning af maskiner, klargøring af et ansigt osv.)

hvor K in - gravemaskinens brugskoefficient i tid under skiftet.

Normalt tages K in lig med 0,75 ved arbejde i transport og 0,9 ved arbejde på losseplads.

Ydeevnen for en gravemaskine med skovlhjul kan bestemmes af formlen

hvor q - skovlkapacitet; V er skovlkædens hastighed i m/s; t - spandhøjde; K n - koefficient for fyldning af spande, svarende til et gennemsnit på 0,8; K p - koefficient under hensyntagen til løsningen af ​​jorden, tages lig med 0,7-0,9; K in - gravemaskinens brugskoefficient i tid, lig med 0,8-0,9 med god tilrettelæggelse af arbejdet (tabel 3).

Tabel 3 Pælemekanismer

Produktiviteten af ​​en betonblander kan bestemmes af formlen

hvor N er antallet af batcher i 1 time; G - tromlekapacitet til lastning i l; F - betonoutputkoefficient 0,67 (tabel 4).

Tabel 4 Mekanismer til betonarbejde

For at opnå løfteudstyrs ydeevne i vægtenheder er det nødvendigt at gange antallet af løft i timen med vægten af ​​den last, der løftes.

Som for andre hjælpemaskiner og mekanismer er deres data angivet for pudsning i tabel. 6, til tagdækning - i tabel. 7, til malerarbejde - i tabel. 8, til indretning af gulve - i faneblad. 9.

Tabel 5 Løftemekanismer

Tabel 6 Mekanismer til pudsearbejde

Tabel 7 Tagdækningsmaskiner

Tabel 8 Mekanismer til malerarbejde

Tabel 9 Gulvbelægningsmaskiner

1.1. Strukturen af ​​maskiner og mekanismer

De fleste moderne biler er bygget efter ordningen:

Bil- et apparat, der udfører mekaniske bevægelser, der er nødvendige for at udføre en arbejdsproces for at erstatte eller lette en persons fysiske og mentale arbejde.

Mekanisme er en integreret del af maskinen og er et sæt af indbyrdes forbundne dele og samlinger, der sikrer udførelsen af ​​specificerede funktioner.

Drivenhed består af en motor og en transmissionsmekanisme. Den er designet til at give aktuatorens kinematiske og effektegenskaber.

transmissionsmekanisme er designet til at overføre energi fra motoren til aktuatoren med transformation af bevægelsestype og -retning samt ændringer i kinematik og kraftkarakteristika.

Aktiveringsmekanisme er designet til at udføre arbejdsgangen direkte (forarbejdning, transport, blanding osv.).

1.2. Simple overførsler. Hovedkarakteristika
og beregnede afhængigheder

Behovet for at indføre en transmissionsmekanisme skyldes evnen til at udføre forskellige funktioner:

Energi (kraft) transmission;

Transformation (reduktion eller forøgelse) af kræfter eller kræftmomenter;

Transformation (fald eller stigning) af bevægelseshastigheden af ​​links;

Transformation af bevægelsestypen (rotationel til translationel eller omvendt) og ændring af bevægelsesretning;

Adskillelse af trafikstrømme fra motoren til flere ledende organer af arbejdsmaskinen.

Blandt transmissionsmekanismerne er meget udbredt roterende bevægelsestransmission som kan opdeles i to hovedgrupper:

Gear baseret på brugen af ​​friktionskræfter (friktion, bælte);

Gear baseret på brug af gearing (gear, snekke, skrue, kæde).

Lad os overveje simple gearinger, som hver indeholder to bevægelige led (aksler med gear fastgjort til dem), der udfører rotationsbevægelse, og et fast led (akselstøtter). På fig. 1.1 viser udseendet af gear og billedmuligheder på blokdiagrammer.

Cylindriske tandhjul karakteriseret parallel arrangementet af gearenes akser -en og b og adskiller sig med hensyn til placeringen af ​​engagementet: med eksternt engagement og med internt engagement. PÅ konisk gear aksel transmission -en og b krydse . PÅ orm snekkeaksel transmission -en og ormehjul b kryds .

Den vigtigste kinematiske egenskab ved transmissionsmekanismer er gearforhold U, som er forholdet mellem vinkelhastigheder w eller rotationsfrekvenser n input (master) -en og output (slave) b links. I dette tilfælde har betegnelsen af ​​gearforholdet to indekser, der angiver retningen for transmission af bevægelse fra forbindelsen -en til linket b:

.

Rotationsfrekvens n er relateret til vinkelhastigheden w ved forholdet:

, rpm

Gear, der reducerer rotationshastigheden, kaldes gearkasser . I dem realiseres gearforholdet på grund af forholdet mellem diametre d eller antal tænder Z slave b og vært -en gear i mesh:

.

Gearkasser reducerer således rotationshastigheden med et gearforhold på grund af forholdet mellem antallet af tænder på de indkoblede hjul:

.

I dette tilfælde kaldes drivhjulet i cylindriske og koniske tandhjul, som har et mindre antal tænder, gear , og den drevne hjul .

Drejningsmomentet i gearkasserne øges med et udvekslingsforhold af gange, under hensyntagen til friktionstab, estimeret ved effektiviteten η :

.

Effektivitet (h) er forholdet mellem nyttig kraft P n ved udgangsforbindelsen, brugt på implementering af nyttigt arbejde i produktionen eller den teknologiske proces, til strømmen ved indgangsforbindelsen, brugt af motoren:

.

Effektiviteten tager højde for effekttabet for at overvinde friktionskræfterne i kinematiske par og er et vigtigt kriterium for at vurdere effektiviteten af ​​energiforbruget og den tekniske perfektion af mekanismen.

Når du løser problemer, kan du bruge følgende effektivitetsværdier for forskellige gear: cylindrisk - η = 0,97; konisk - η = 0,96; orm - η = 0,95 (1 - U / 200), hvor U- gearforhold i snekkegearet.

1.3. Flertrins gear

Hvis det er nødvendigt at implementere et gearforhold, hvis værdi overstiger de anbefalede grænser for individuelle gear, skal du bruge et sekventielt arrangement af gear (trin) i gearmekanismen.

I dette tilfælde er det samlede gearforhold ( U total) og den samlede effektivitet (h i alt) af en flertrins transmissionsmekanisme bestemmes som produktet af gearforhold og effektiviteten af ​​alle dens trin (gear):

,

hvor m- antallet af trin i mekanismen.

Gearforhold på et eller en gruppe af trin m- trinmekanisme karakteriserer evnen til at ændre rotationshastigheden n og drejningsmoment T når der overføres bevægelse mellem masteren jeg og slave k links til den betragtede del af mekanismen:

.

Nyttig kraft på mekanismens udgangsaksel ( Surmule, W) beregnes ud fra afhængigheden:

,

hvor T ud, Nm og n ud, rpm - henholdsvis drejningsmomentet og rotationsfrekvensen af ​​mekanismens udgangsaksel.

Den nødvendige (beregnede) motoreffekt () bestemmes under hensyntagen til tab i mekanismens friktionsenheder:

I henhold til den nominelle effekt og omdrejningstal vælges en standard elektrisk motor fra kataloget, som har den nærmeste højere effektværdi.

1.4. Eksempler på problemløsning

Opgave 1. Udfør en strukturel, kinematisk og kraftanalyse vist i fig. 1.2 drev, indeholdende en elmotor og en gearkasse.

Parametre indstillet:

– antal tænder , , , , , ;

- omdrejningsfrekvens for motorakslens omdrejningstal;

– drejningsmoment på gearkassens udgående aksel Nm.

Løsning

Strukturel analyse. En tre-trins transmissionsmekanisme er dannet ved at forbinde tre separate gear i serie.

Det første trin er et cylindrisk gear med udvendig gearing; tandhjulsaksler 1 og hjul 2 er parallelle.

Det andet trin er et konisk gear; tandhjulsaksler 3 og hjul 4 krydse.

Det tredje trin er et snekkegear; snekkeaksel 5 og ormehjul 6 kryds.

Akserne for input I og output IV akslerne er krydset.

Kinematisk analyse.

- første fase: ;

- anden fase: ;

- tredje fase: ;

– mekanisme: .

Vi bestemmer rotationsfrekvensen for hver aksel af mekanismen, givet at gearene er fastgjort på akslerne og har de samme hastigheder med dem:

RPM (i henhold til problemets tilstand);

rpm;

rpm;

rpm

Kraftanalyse. Bestem drejningsmomentet på hver aksel:

Nm (i henhold til problemets tilstand);

Nm.

Effektiviteten af ​​snekkegearet bestemmes af afhængigheden:

Nm;

Nm.

Akslernes hastighed falder således i trin i udvekslingen af ​​gange ( rpm; rpm; rpm; rpm), og drejningsmomenterne stiger (under hensyntagen til effektiviteten) i gearforholdet af gange ( Nm; Nm; Nm; Nm).

Vi beregner nettoeffekten på gearkassens udgangsaksel:

W = 2,5 kW.

Nødvendig (beregnet) motoreffekt:

kW,

I henhold til kataloget vælger vi en standard elektrisk motor 4A100S4 med en rotationshastighed / min og en effekt på kW.

Opgave 2. Udfør en kinematisk analyse af drevet (se fig. 1.2 i opgave 1) ved hjælp af andre inputdata.

Parametre indstillet:

– antal tænder: , , , ;

- frekvens af rotation af motorakslen: rpm;

– omdrejningsfrekvens for reduktionens aksel III: rpm.

Løsning

Bestem gearforholdene:

- første fase: ;

- tredje fase: ;

- det samlede udvekslingsforhold for første og andet trin:

;

- udvekslingsforholdet for andet trin bestemmes, givet det :

;

- hele mekanismen: .

Vi bestemmer rotationsfrekvensen for hver aksel af mekanismen:

RPM (i henhold til problemets tilstand);

rpm;

rpm (i henhold til problemets tilstand);

rpm

Gearkassen reducerer således motorakslens hastighed med 120 gange (fra 3000 rpm til 25 rpm), og ændrer den i trin: i det første trin 3 gange (fra 3000 rpm til 1000 rpm), i det andet trin 2 gange ( fra 1000 rpm til 500 rpm) og i tredje trin 20 gange (fra 500 rpm til 25 rpm).

test spørgsmål

1. Hvad er et drev, transmissionsmekanisme, aktuator? Hvad er de til?

2. Hvilke funktioner kan transmissionsmekanismen udføre?

3. Navngiv simple tandhjul ved at geare og tegn deres blokdiagrammer. Hvad er det indbyrdes arrangement af akserne for de drivende og drevne led, er typisk for hvert af gearene?

4. Hvad er gearforholdet? Hvordan karakteriserer det transmissionsmekanismen?

5. Hvad er en reducering? Hvilke funktioner af transmissionsmekanismen kan den udføre? Hvordan implementeres det nødvendige gearforhold i gearkasser? Tegn på diagrammet: en cylindrisk gearkasse med et gearforhold; vinkelgear med .

6. Lav alle mulige afhængigheder, som udvekslingsforholdet kan beregnes efter.

7. Hvad er ydeevnekoefficienten (COP)? Hvordan karakteriserer han transmissionsmekanismen? Hvilke driftsparametre beregnes under hensyntagen til effektivitet?

8. Hvad er flertrins gear beregnet til? Hvordan bestemmes det overordnede gearforhold og den samlede effektivitet?

9. Løs problemet. Udfør en strukturel, kinematisk og kraftanalyse vist i fig. 1.3 gearkasse.

Parametre indstillet:

– antal tænder , , , ;

– akselrotationsfrekvens

- drejningsmoment

Definere:

a) antallet af trin i mekanismen;

b) typen af ​​transmission i hver fase;

c) gearforhold for hvert trin;

d) rotationshastighed af aksler I og II;

e) drejningsmoment på aksler I, III, IV;

f) samlet gearforhold;

g) samlet effektivitet;

h) nyttig og forbrugt strøm;

i) placeringen af ​​akserne for input I og output IV akslerne.

Svar: a) 3; b) 1-Ch, 2-K, 3-C; c) 15, 2, 4; d) 200 og 100; e) 10, 253, 983; e) 120; g) 0,82; h) 2,57 og 3,14; i) krydse.

2. GRUNDLÆGGENDE KONCEPT FOR STATIK

2.1. Kraft og kraftmoment.
Par af kræfter og moment af et par kræfter

Statik er en gren af ​​mekanikken, hvor betingelserne for ligevægten mellem en mekanismes led under påvirkning af kræfter studeres.

Styrke (F, H) er et mål for den mekaniske vekselvirkning mellem faste stoffer. Kraften er repræsenteret som en vektor, hvis handling er karakteriseret ved anvendelsespunktet (for eksempel punkt A), retningen langs aktionslinjen og størrelsen F(Fig. 2.1).

Ris. 2.1 Fig. 2.2

Power-par(Fig. 2.2) - et system af parallelle kræfter (), ens i modul ( F 1 = F 2) og rettet i modsatte retninger ().

Kraftens øjeblik( , Nm) i forhold til et punkt (f.eks. t. O) er produktet af den numeriske værdi af kraften F på skulderen h- den korteste afstand fra punktet til kraftens virkelinje (se fig. 2.1):

Moment af et par kræfter (koncentreret moment) (m, Hm) er defineret som produktet af værdien af ​​en af ​​kræfterne og parrets arm h- afstand mellem kraftlinjerne (se fig. 2.2):

.

Moment (T, Nm)- kraftmomentet, hvis virkning er ledsaget af drejning af forbindelsen (fig. 2.4, -en).

Bøjningsmoment (M,Nm)- kraftmomentet, hvis virkning er ledsaget af en bøjning af leddet (fig. 2.4, b).

2.2. Forbindelser og deres reaktioner

Ethvert strukturelt element eller led i en mekanisme er et ikke-frit legeme, hvis bevægelser i rummet er begrænset af andre kroppe, kaldet forbindelser . Forbindelsen, der forhindrer bevægelsen af ​​et ikke-frit legeme, virker på det af en kraft kaldet bindingsreaktion .

Retningen af ​​bindingsreaktioner bestemmes ud fra følgende regler:

1. Bindingsreaktionen påføres ved kontaktfladernes kontaktpunkt og er rettet i modsat retning af den retning, hvori bevægelsen er begrænset.

2. Hvis forbindelsen begrænser bevægelsen i flere retninger samtidigt, så er reaktionsretningen ukendt, og den er repræsenteret som komponenter rettet langs det valgte koordinatsystems akser.

Overvej reaktionsretningen for hovedtyperne af bindinger (fig. 2.5).

Glat overfladekontakt(Fig. 2.5, -en). Reaktionen er rettet langs den fælles normal til de kontaktende overflader.

Kontakt af glatte overflader med hjørnepunkter og spidser(Fig. 2.5, b). Reaktionen er rettet langs normalen til en glat overflade.

Uudvidelig tråd(Fig. 2.5, i). Reaktionerne og er rettet langs trådene til ophængningspunkterne.

Artikuleret støtte(Fig. 2.5, G). Reaktionen er vinkelret på den understøttende overflade.

Hængslet fast støtte(Fig. 2.5, d). Reaktionsretningen er ukendt. Repræsenteret som ukendte komponenter og .

Rigid opsigelse(Fig. 2.5, e). I en sådan understøtning kan der være tre komponenter i reaktionen: , og støttemomentet .

2.3. Ligevægtsbetingelser for et plan kraftsystem

Et stift legeme er i en tilstand af ligevægt, hvis det er stationært i forhold til den betragtede referenceramme.

For ligevægten af ​​et stift legeme under påvirkning af et vilkårligt system af kræfter er det nødvendigt og tilstrækkeligt, at hovedvektoren og hovedmomentet for dette system i forhold til ethvert punkt O kroppe var nul:

Hovedvektor kraftsystem er lig med den geometriske sum af alle systemets kræfter:

Vigtigste punkt kraftsystemet er lig med summen af ​​momenterne af alle kræfter i forhold til det valgte referencecenter 0:

.

Som et resultat har ligevægtsbetingelserne formen:

.

Ved løsning af praktiske problemer anvendes en analytisk metode til løsning af vektorligninger, hvorefter projektionen af ​​summen af ​​vektorer på enhver akse er lig med summen af ​​projektionerne af termerne af vektorerne på samme akse .

I denne henseende kan ovenstående ligevægtsbetingelser for et plan kraftsystem skrives i form af tre uafhængige ligevægtsligninger for et stift legeme med hensyn til et rektangulært koordinatsystem XY:

.

Et stift legeme er i ligevægt, hvis den algebraiske (under hensyntagen til fortegnet) sum af projektionerne af alle kræfter på hver af koordinatakserne er lig med nul og den algebraiske sum af momenterne af alle kræfter omkring ethvert punkt O i XY plan er lig nul.

For at bestemme størrelsen og retningen af ​​bindingsreaktionen er det nødvendigt at udføre følgende handlinger:

1) erstatte eksterne forbindelser med deres reaktioner, der viser deres mulige retning på kraftdiagrammet;

2) ud fra ligevægtsligningerne for kraftsystemet bestemme størrelsen af ​​ukendte reaktioner;

3) hvis en reaktion som følge af beregninger viser sig at være negativ, er det nødvendigt at ændre dens retning på diagrammet til det modsatte;

4) at udføre en kontrolkontrol af rigtigheden af ​​at bestemme reaktionerne både i størrelse og i retning, ved at bruge yderligere en af ​​ligevægtsligningerne, for eksempel ligningen af ​​momenter i forhold til et tidligere ikke betragtet punkt i planet.

Når du kompilerer ligevægtsligninger, er det praktisk at bruge følgende bestemmelser:

- projektionen af ​​kraftvektoren på aksen er lig med produktet af modulet (værdien) af kraften og cosinus af vinklen mellem kraftens og aksens virkelinje, taget med et plustegn, hvis retningerne af vektoren og aksen falder sammen, eller minus, hvis de er modsatte:

- kraftmomentet tages med et plustegn, hvis det virker i urets retning, og med et minustegn, hvis det omvendte.

2.4. Eksempel på problemløsning

En opgave. På fig. 2.6 viser en bjælke på to hængslede understøtninger A og C, belastet med et fladt system af eksterne kræfter og momenter:

H; H; Nm;

Dimensioner på bjælkesektioner:

Det er nødvendigt at bestemme størrelsen og retningen af ​​støttereaktionsvektorerne og .

Løsning

Lad os afbilde på effektdiagrammet den formodede retning af understøtningens reaktioner og - begge vektorer er rettet opad.

Lad os bestemme størrelsen og retningen af ​​reaktionerne og ved hjælp af ligevægtsligningerne for et fladt system af kræfter.

Lad os sammensætte ligningen for kræftmomenterne i forhold til støtten FRA, der betragter øjeblikkets handling i urets retning som positiv (med et plustegn):

Reaktion = 400 N,peger ned.

Lad os lave ligningen for projektioner af alle kræfter på en lodret akse Y, der betragter den opadgående retning af vektoren som positiv (med et plustegn):

Minustegnet angiver den forkerte retning. Vi ændrer retningen af ​​vektoren i diagrammet til det modsatte.

Reaktion = 200 N,peger ned.

Vi kontrollerer rigtigheden af ​​løsningen ved hjælp af den ekstra ligning af kræfterne i forhold til ethvert ikke-referencepunkt, for eksempel punktet PÅ:

"Nul" opnået som et resultat af beregningerne indikerer rigtigheden af ​​bestemmelsen af ​​reaktionerne både i størrelse og retning.

test spørgsmål

1. Definer styrke. Hvad er effekten af ​​kraft?

2. Hvordan bestemmer man kraftmomentet i forhold til et punkt?

3. Definer et par kræfter. Hvordan finder man tidspunktet for et par kræfter? Hvordan er det angivet på diagrammerne?

4. Definer moment og bøjningsmomenter.

5. Hvad kaldes en binding, en bindingsreaktion?

6. Formuler reglerne for at bestemme retningen af ​​bindingsreaktioner.

7. Hvad kaldes hovedvektoren og hovedmomentet i kraftsystemet? Hvordan er de defineret?

8. Formuler ligevægtsbetingelserne for et fladt kraftsystem; skriv ligevægtsligningerne.

9. Løs problemet. På fig. 2.7 viser en bjælke på to hængslede understøtninger B og D, belastet med kræfterne H, H og et koncentreret moment Nm. Størrelse m. Bestem størrelsen og retningen af ​​støtternes reaktioner og og kontroller.

Svar: H, rettet opad; H, peger ned.

3. GRUNDKONCEPT
MATERIALERS MODSTAND

3.1. Styrke, stivhed, stabilitet

En strukturs ydeevne afhænger af styrken, stivheden og stabiliteten af ​​dens bestanddele.

Styrke- konstruktionens og dens elementers evne til at opfatte belastningen uden ødelæggelse.

Stivhed- en strukturs og dens elementers evne til at modstå deformation, det vil sige en ændring i den oprindelige form og dimensioner under påvirkning af belastninger.

Bæredygtighed- strukturens og dens elementers evne til at opretholde den oprindelige form for elastisk ligevægt.

De fleste dele af mekanismer er afhængige af styrke og løser tre hovedopgaver:

Bestemmelse af rationelle størrelser;

Definition af sikre belastninger;

Udvælgelse af de bedst egnede materialer.

I dette tilfælde erstattes det reelle design af et beregningsskema, og beregningsresultaterne verificeres eksperimentelt.

3.2. Sektionsmetode. Interne kraftfaktorer

Udefrakommende kræfter der virker på strukturelle elementer er opdelt i aktive (belastninger) og reaktive (bindingsreaktioner). De forårsager udseendet indre kræfter modstand. Hvis de indre kræfter overstiger adhæsionskræfterne for individuelle partikler af materialet, vil dette strukturelle element blive ødelagt. For at vurdere styrken af ​​det undersøgte objekt er det derfor nødvendigt at kende de indre kræfter og loven om deres fordeling over objektet. For at løse disse problemer bruger vi sektionsmetode . Betragt i ligevægt et strukturelt element med vilkårlig form (fig. 3.1), belastet af et system af eksterne kræfter . I enhver sektion af dette element vil interne kræfter virke, som skal bestemmes. For at gøre dette skærer vi mentalt det pågældende objekt med en vilkårligt valgt sektion i to dele: A og B.

Eksterne kræfter og indre kræfter i sektionen vil virke på hver af disse dele og afbalancere virkningen af ​​afskæringsdelen:

; .

Følgelig er de indre kræfter, der opstår i det betragtede afsnit, lig med summen af ​​de ydre kræfter, der virker på en af ​​afskæringsdelene.

Udsigt: denne artikel er blevet læst 5345 gange

Rar Vælg sprog... Russisk Ukrainsk Engelsk

Kort anmeldelse

Fuldstændig materiale downloades ovenfor efter valg af sprog

En af opgaverne for den moderne teori om mekanismer er undersøgelsen og systematiseringen af ​​den enorme arv, der er akkumuleret af praktisk maskinteknik i form af forskellige mekanismer, der anvendes i en bred vifte af maskiner, enheder og enheder. En analyse af dette materiale efter typer af mekanismer viste, at alt arbejde med deres systematisering bør opdeles i flere faser. Den første fase - samlinger, herunder mekanismer, der anvendes i forskellige grene af teknik. Den næste fase er samlinger afsat til individuelle grene af maskinteknik, for eksempel mekanismer af præcisionsmekanik, mekanismer af metalskærende værktøjsmaskiner, mekanismer af flymotorer osv.

Ved udvælgelsen af ​​mekanismer gav forfatteren hovedsageligt diagrammer og beskrivelser af mekanismer til generelle formål eller mekanismer, der bruges i forskellige grene af ingeniørvidenskab. Men individuelle mekanismer i en målrettet, sektorbestemt retning blev også inkluderet i fortegnelsen som værende af interesse ikke kun for denne snævre industri, men også for andre ingeniørgrene. Disse mekanismer er opdelt i en separat undergruppe - målanordningsmekanismer. Kinematiske par og bevægelige forbindelser er givet af forfatteren ikke i en skematisk, men i en konstruktiv repræsentation, for at lette designerens proces med at designe en mekanisme. Forfatteren brugte omfattende materiale på russisk og fremmedsprog.

Med henblik på større klarhed og brugervenlighed af denne referencevejledning, når der afbildes mekanismer, blev de betingede billeder af links og elementer af kinematiske par, som ikke blev etableret af de relevante standarder, taget som grundlag, og skematiske symboler, der er af en konstruktiv natur, dvs. links og elementer af kinematiske par blev afbildet i form af betingede stænger, skydere, vinger osv., der kun havde omtrent de størrelsesforhold, som de kunne have i deres konstruktive design.

Yderligere, i processen med at behandle materialet, var det i de fleste tilfælde nødvendigt at opgive den nøjagtige repræsentation af individuelle dele af mekanismer, som det er sædvanligt i strukturelle tegninger, da dette ville kræve indførelse af en række yderligere detaljer i tegningen, som er af stor strukturel betydning, men slører hovedopfattelsen af ​​den bevægelsesform, som kan reproduceres ved denne mekanisme. Dette gælder især for dele af rammer, lejer, stativer, trykringe, bøsninger osv. Desuden er nogle af de konventioner, der anvendes i moderne konstruktionstegninger med hensyn til snit, projektioner, skravering, billeder af gevind, stiplede linjer osv., blev ikke altid taget i betragtning, da streng overholdelse af dem ville skade klarheden af ​​læserens opfattelse af mekanismernes kinematik og struktur.

Et eksempel på beregning af et cylindrisk tandhjul
Et eksempel på beregning af et cylindrisk tandhjul. Valg af materiale, beregning af tilladte spændinger, beregning af kontakt og bøjningsstyrke blev udført.

Et eksempel på løsning af problemet med bjælkebøjning
I eksemplet er diagrammer over tværkræfter og bøjningsmomenter plottet, et farligt snit findes, og en I-bjælke er valgt. I opgaven analyseres konstruktionen af ​​diagrammer ved hjælp af differentielle afhængigheder, en sammenlignende analyse af forskellige bjælketværsnit udføres.

Et eksempel på løsning af problemet med akseltorsion
Opgaven er at teste styrken af ​​en stålaksel for en given diameter, materiale og tilladte spændinger. Under løsningen bygges diagrammer over drejningsmomenter, forskydningsspændinger og vridningsvinkler. Akslens egenvægt tages ikke i betragtning

Et eksempel på løsning af problemet med spændingskompression af en stang
Opgaven er at teste styrken af ​​en stålstang ved givne tilladte spændinger. Under løsningen bygges plots af langsgående kræfter, normale spændinger og forskydninger. Selve vægten af ​​stangen tages ikke i betragtning

Anvendelse af kinetisk energibevarelsesteoremet
Et eksempel på løsning af problemet med at anvende sætningen om bevarelse af kinetisk energi i et mekanisk system

Bestemmelse af et punkts hastighed og acceleration i henhold til de givne bevægelsesligninger
Et eksempel på løsning af problemet med at bestemme et punkts hastighed og acceleration i henhold til de givne bevægelsesligninger

Bestemmelse af hastigheder og accelerationer af punkter i et stift legeme under planparallel bevægelse
Et eksempel på løsning af problemet med at bestemme hastigheder og accelerationer af punkter i et stivt legeme under planparallel bevægelse

Bestemmelse af kræfter i plane truss stænger
Et eksempel på løsning af problemet med at bestemme kræfterne i stængerne i et fladt truss ved hjælp af Ritter-metoden og knudeskæringsmetoden

Anvendelse af drejningsmomentændringsteoremet
Et eksempel på løsning af problemet med at anvende sætningen om ændringen i vinkelmomentum til at bestemme vinkelhastigheden af ​​et legeme, der roterer omkring en fast akse.

Opslået på /

Mulighed 7

1.1.5 Funktionel klassificering af mekanismer. Giv eksempler på hver type (klasse) af mekanismer

Et system af kroppe designet til at omdanne bevægelsen af ​​en eller flere kroppe til de nødvendige bevægelser af andre kroppe kaldes en mekanisme. Ud fra deres funktionelle formål er maskinmekanismer opdelt i følgende typer:

1. Mekanismer af motorer og omformere.

2. Transmissionsmekanismer.

3. Udøvende mekanismer.

4. Mekanismer for styring, kontrol og regulering.

5. Mekanismer til levering, transport, fodring og sortering af forarbejdede medier og genstande.

6. Mekanismer til automatisk tælling, vejning og emballering af færdigvarer.

Motormekanismer omdanner forskellige typer energi til mekanisk arbejde. Mekanismerne for omformere (generatorer) omdanner mekanisk arbejde til andre typer energi. Motorernes mekanismer omfatter mekanismerne for forbrændingsmotorer, dampmaskiner, elektriske motorer, turbiner osv. Omformerens mekanismer omfatter mekanismerne for pumper, kompressorer, hydrauliske drev mv.

Transmissionsmekanismer (drev) har som opgave at overføre bevægelser fra motoren til den teknologiske maskine eller aktuatorer. Transmissionsmekanismernes opgave er at reducere motorakslens rotationshastighed til niveauet for rotationshastigheden for den teknologiske maskines hovedaksel. For eksempel reducering.

Eksekutive mekanismer er de mekanismer, der direkte påvirker det behandlede miljø eller objekt. Deres opgave er at ændre form, tilstand, position og egenskaber af det behandlede miljø eller objekt. Aktiveringsmekanismer omfatter for eksempel mekanismerne for presser, der deformerer genstanden, der behandles, mekanismerne for skærme i energikornrensemaskiner, der adskiller mediet bestående af korn og halm, mekanismerne for metalbearbejdningsmaskiner osv.

Styre-, overvågnings- og reguleringsmekanismer er forskellige mekanismer og anordninger til styring af dimensionerne af bearbejdede objekter, for eksempel mekaniske sonder, der følger fræseren, der behandler en buet overflade og signalerer skærerens afvigelse fra det specificerede behandlingsprogram; regulatorer, der reagerer på afvigelsen af ​​vinkelhastigheden af ​​maskinens hovedaksel og indstiller den normale specificerede vinkelhastighed for denne aksel osv. De samme mekanismer omfatter målemekanismer til styring af dimensioner, tryk, væskeniveauer osv.

Mekanismer til fremføring, transport, fremføring og sortering af forarbejdede medier og genstande omfatter mekanismer til skruesnegle, skrabe- og spandelevatorer til transport og levering af bulkmaterialer, mekanismer til påfyldning af tragte til emner, mekanismer til fremføring af stangmateriale i styremaskiner, mekanismer til sortering færdige produkter efter størrelse, vægt og konfiguration osv.

Mekanismer til automatisk tælling, vejning og emballering af færdige produkter anvendes i maskiner, der producerer massestykprodukter. Disse mekanismer kan også være aktuatorer, hvis de indgår i specielle maskiner beregnet til disse operationer. For eksempel i teposemaskiner er veje- og emballeringsmekanismerne aktuatorerne.

På trods af forskellen i det funktionelle formål med mekanismerne for individuelle typer, er der meget til fælles i deres struktur, kinematik og dynamik.

For eksempel er stempelmotormekanismen, krumtappressemekanismen og plæneklipperens knivdrivmekanisme baseret på den samme krumtap-skydermekanisme. Høvleknivens drivmekanisme og rotationspumpemekanismen er baseret på den samme vippemekanisme. Gearkassens mekanisme, der overfører bevægelsen fra flymotoren til dens propel, og mekanismen for bilens differentiale er baseret på en gearmekanisme.

1.2.3 Relationer mellem vinkelhastigheder, kræfter og drejningsmomenter på gearaksler

Gearforhold fra hjul 1 til hjul n

hvor ω1 er vinkelhastigheden af ​​aksel 1,

ωn er vinkelhastigheden af ​​akslen n.

gear effektivitet:

hvor P1 er effekten på aksel 1 (indgang),

Pn - effekt på aksel n (udgang).

Momenter:

Т1= Р1/ω1 – aksel 1,

Тn= Рn/ωn – aksel n.

Тn= Т1∙ U1n∙ η

1.3.5 Friktion i kinematiske par. Friktionstyper og egenskaber: rullefriktion, glidende friktion. Begreberne af koefficienterne for glidende friktion og rullefriktion. Friktionsvinkel

Når en krop kommer i kontakt med en anden, uanset deres fysiske tilstand, opstår der et fænomen kaldet friktion, som er et komplekst sæt af mekaniske, fysiske og kemiske fænomener. Afhængigt af arten af ​​den relative bevægelse af legemer skelnes glidefriktion - ekstern friktion med relativ glidning af kontaktlegemer og rullefriktion - ekstern friktion med relativ rulning af kontaktlegemer. Den kraft, der forhindrer den relative bevægelse af de kontaktlegemer, kaldes friktionskraften.

Den glidende friktionskraft aftager, hvis kontaktlegemerne smøres med specielle smøremidler, og hvis materialet er en væske, der fuldstændigt adskiller kontaktfladerne, så kaldes friktionen væske. I mangel af smøring finder tør friktion sted. Hvis smørevæsken ikke helt adskiller gnidningsfladerne, så kaldes friktionen semi-flydende eller semi-tør, alt efter hvilken af ​​de to typer friktion, der hersker.

Grundlæggende bestemmelser:

1. Kraften af ​​glidende friktion er proportional med normalt tryk.

2. Friktion afhænger af materialerne og gnidefladernes tilstand.

3. Friktion er næsten uafhængig af størrelsen af ​​den relative hastighed af gnidningslegemer.

4. Friktion afhænger ikke af størrelsen af ​​kontaktfladerne på gnidningslegemer.

5. Friktion af hvile er større end friktion af bevægelse.

6. Friktionen øges med stigende forkontakttid af kontaktfladerne.

Ved glidende friktion af usmurte legemer afhænger friktionskoefficienten af ​​normalt tryk. I de fleste tekniske beregninger bruges formlen

hvor f er gennemsnitsværdien af ​​friktionskoefficienten, bestemt af erfaring og taget konstant.

FT er friktionskraften.

Fn er normalt tryk.

Ved glidende friktion af smurte legemer introduceres konceptet med fluidfriktionskoefficienten, som afhænger af hastigheden υ af bevægelsen af ​​smøremiddellag i forhold til hinanden, på belastningen p og af viskositetskoefficienten μ.

Når du ruller, er det nødvendigt at overvinde et bestemt øjeblik MT, kaldet tidspunktet for rullende friktion, hvis værdi er lig med:

hvor: k – rullefriktionsarm eller rullefriktionskoefficient, har længdemålet. Det bestemmes empirisk for forskellige materialer.

Ved glidende friktion er friktionskoefficienten og friktionsvinklen forbundet med følgende forhold:

hvor φ er friktionsvinklen.

rem transmission hastighed aksel gear

2.1.1 Aftagelige forbindelser. Typer af stik. Anvendelsesområder for forskellige typer stikforbindelser

Aftagelige forbindelser kaldes, hvis demontering sker uden at krænke integriteten af ​​produkternes komponenter. De mest almindelige typer af aftagelige forbindelser i maskinteknik er: gevind, nøgle, slids, kile, stift og profil.

Gevind er forbindelsen af ​​produktets komponenter ved hjælp af en del, der har et gevind. For eksempel boltet, hårnål, skrue. Gevindforbindelser er meget udbredt inden for mekanik og instrumentfremstilling til fast fastgørelse af dele i forhold til hinanden. For eksempel fastgørelse af elmotor og gearkasse på rammen.

Nøgleforbindelser er aftagelige forbindelser af komponenter i produkter ved hjælp af nøgler. Nøgleforbindelser består af en aksel, en nøgle og et hjulnav. Nøglen er en stålstang, der sættes ind i rillerne på akslen og navet. Det tjener til at overføre drejningsmoment mellem akslen og navet på hjulet, remskive, tandhjul. Nøgleforbindelser er meget udbredt i alle grene af ingeniørarbejde til lette belastninger og behovet for nem montering og demontering. For eksempel fastgørelse af et tandhjul på en gearkasse.

Splineforbindelser er dannet af fremspring - tænder på akslen og tilsvarende fordybninger - splines i navet. Arbejdsfladerne er tændernes sideflader. Splineforbindelsen kan betinget betragtes som en multinøgleforbindelse. Splineforbindelser er meget udbredt i maskinteknik. De bruges samme sted som nøgleforbindelser, men ved højere belastninger.

Kileforbindelser skelnes efter deres formål: kraft, hvor kiler, kaldet fastgørelseselementer, tjener til at forbinde maskindele fast, og installation, hvor kiler, henholdsvis kaldet installation, er designet til at regulere og installere maskindele i den ønskede position. Kraftkileforbindelser bruges for eksempel ved fastgørelse af en stang med en bøsning med en kile. Justeringskiler bruges til at justere og installere rullelejer på valseværker osv. De er meget udbredt inden for maskinteknik.

Stiftforbindelser bruges til at fastgøre dele (forbindelse af en aksel med en bøsning) eller til relativ orientering af dele, der er fastgjort til hinanden med skruer eller bolte (forbindelse af et dæksel og et gearkassehus, tilslutning af et stativ og en base osv.).

Profilforbindelse - forbindelse af maskindele langs overfladen af ​​deres gensidige kontakt, som har en glat ikke-cirkulær kontur. Generatrixen af ​​profilforbindelsen kan placeres både parallelt med akslens aksiale linje og skråt i forhold til den. I sidstnævnte tilfælde kan forbindelsen også overføre en aksial belastning ud over momentet.

Profilforbindelser bruges til at overføre høje drejningsmomenter i gearkasser på biler, traktorer og værktøjsmaskiner i stedet for not- og nøgleforbindelser. Sådanne forbindelser bruges også til at overføre drejningsmoment til skæreværktøjet (skalskærere, boremaskiner, forsænkere, oprømmere).

Profilforbindelser er pålidelige, men ikke teknologisk avancerede, så deres anvendelse er begrænset.

2.2.1 Remtræk. Generel information, funktionsprincip og klassifikation. Tekniske egenskaber og omfang af remtræk

Remtrækket består af to remskiver monteret på aksler og en rem, der dækker remskiverne. Belastningen overføres af friktionskræfter, der opstår mellem remskiverne og remmen på grund af sidstnævntes spænding.

Remtræk er klassificeret efter følgende kriterier.

1. I henhold til formen på bæltesektionen:

fladt bælte;

kilerem;

Runde bælte;

Med tandremme;

Med poly kileremme.

2. Ifølge det indbyrdes arrangement af akslerne:

Med parallelle akser;

Med krydsende akser - kantet;

Med krydsede aksler.

3. I remskivens rotationsretning:

Med samme retning (åben og halvåben);

Med modsatte retninger (kryds).

4. Ifølge metoden til at skabe bæltespænding:

enkel;

Med spændingsvalse;

Med spændingsanordning.

5. Ifølge udformningen af ​​remskiverne:

Med enkelt række remskiver;

Med trinskiver.

Remtræk bruges i tilfælde, hvor akslerne i henhold til designforholdene er placeret i betydelig afstand. Effekten af ​​moderne transmissioner overstiger ikke 50 kW. I kombination med et geardrev er et remdrev normalt installeret på en højhastighedsscene, som en mindre belastet. I moderne maskinteknik er kileremme mest udbredt. Nyt design af flade remme vinder frem i højhastighedstransmissioner. Runde bælter bruges kun til lav effekt: i apparater, husholdningsapparater.

Bånddrev bruges til at drive enheder fra elektriske motorer med små og mellemstore kraft; til kørsel fra laveffekt forbrændingsmotorer. Kileremstræk er de mest udbredte inden for maskinteknik (i værktøjsmaskiner, motorkøretøjer osv.). Disse transmissioner bruges i vid udstrækning til små centerafstande og lodrette akser af remskiverne, samt til transmission af rotation med flere remskiver. Hvis det er nødvendigt at levere en remtransmission med et konstant gearforhold og god trækkraft, anbefales det at installere tandremme.

Hovedkriterierne for ydeevnen af ​​remdrev er: trækkraft, bestemt af friktionskraften mellem bæltet og remskiven, bæltets holdbarhed, som under normale driftsforhold er begrænset af ødelæggelsen af ​​bæltet fra træthed.

De vigtigste egenskaber ved remtræk: effektivitet, remslip, rotationshastigheder, drejningsmomenter, kraft på de drivende og drevne remskiver.

2.3.9 Beskriv udformningen af ​​de mest almindelige typer af persienne og kompenserende koblinger. Angiv deres anvendelsesområde, fordele og ulemper

Døve koblinger danner en stiv og fast forbindelse af akslerne. De kompenserer ikke for fremstillings- og installationsfejl, de kræver præcis justering af akslerne.

Sleeve kobling - den enkleste repræsentant for døve koblinger. Fastgørelsen af ​​bøsningen med akslerne udføres ved hjælp af stifter, nøgler eller splines. Muffekoblinger anvendes i lette maskiner med akseldiametre op til 60 ... 70 mm. De er enkle i designet og små i størrelsen. Styrken af ​​koblingen bestemmes af styrken af ​​stiften, nøglen eller notforbindelsen, samt styrken af ​​bøsningen.

Flangekoblingen består af to koblingshalvdele forbundet med bolte, som monteres med eller uden frigang. I det første tilfælde overføres drejningsmomentet af friktionskræfter, der opstår i krydset mellem koblingshalvdelene fra tilspænding af boltene, i det andet tilfælde - direkte af boltene, der arbejder på forskydning og knusning. Bolte, der leveres uden spillerum, udfører funktionen som akseljustering. I et andet tilfælde tjener et særligt centreringsfremspring til dette. Flangekoblinger er meget udbredt i maskinteknik. De bruges til at forbinde aksler med en diameter på op til 200 mm eller mere. Fordelen ved sådanne koblinger er designens enkelhed og relativt små dimensioner.

For at reducere kravene til nøjagtigheden af ​​placeringen af ​​akslerne og reducere skadelige belastninger på akslerne og understøtningerne, anvendes kompenserende koblinger. Kompensation opnås: på grund af mobiliteten af ​​næsten stive dele - kompenserende stive koblinger; på grund af deformation af elastiske dele - elastiske koblinger. Den mest udbredte af grupperne af kompenserende stive koblinger er knastskive og gear. Krydshængslede koblinger er også meget brugt. De bruges til at forbinde aksler med stor vinkelforskydning.

Knastskivekoblingen består af to koblingshalvdele og en mellemskive. I den indvendige ende af hver koblingshalvdel er der dannet en diametralt placeret rille. På begge ender af skiven er der lavet et fremspring, som er placeret langs indbyrdes vinkelrette diametre. I den samlede kobling er skivens fremspring placeret i koblingshalvdelenes riller. Således forbinder skiven koblingshalvdelene. Den vinkelrette position af slidserne gør det muligt for koblingen at kompensere for excentricitet og fejljustering af akslerne. I dette tilfælde glider fremspringene i rillerne, og midten af ​​skiven beskriver en cirkel. Disse koblinger anbefales hovedsageligt til excentricitetskompensation.

Tandkoblingen består af to koblingshalvdele med udvendige tænder og et delt bur med to rækker indvendige tænder. Koblingen kompenserer for alle typer akselforskydning. Til dette formål udføres endegab og øgede sidegab i indgreb, og koblingshalvdelenes tandkanter behandles langs kugler med radier, hvis centre er placeret på akslerne. Gearkoblinger er kompakte og har gode kompenserende egenskaber. De bruges til at overføre høje drejningsmomenter.

Elastiske koblinger består af to koblingshalvdele forbundet med et elastisk element. Den elastiske forbindelse af koblingshalvdelene tillader: at kompensere for fejljustering af akslerne; ændre systemets stivhed for at eliminere resonansoscillationer under periodisk skiftende belastninger, reducere stødoverbelastninger. I henhold til materialet af de elastiske elementer er disse koblinger opdelt i to grupper: med metalliske og ikke-metalliske elastiske elementer.

Koblingen med skruefjedre består af en fælg med en ribbe og et nav med skiver. Kanten af ​​fælgen placeres mellem skiverne, således at relativ rotation af disse dele er mulig. Ribben og skiverne har samme formede udskæringer, hvori fjedre med begrænsere er placeret. Fra enderne er koblingen lukket med skiver, som er fastgjort til navet eller fælgen for at beskytte fjederen og begrænserne mod at falde ud og blive snavsede. Det er tilrådeligt at bruge sådanne koblinger som elastiske led i systemet til at forbinde aksler med tandhjul eller kædehjul samt til at forbinde aksler.

Tandfjederkobling eller kobling med serpentinfjedre. Den består af to koblingshalvdele med tænder af en speciel profil, mellem hvilke der er anbragt en serpentinfjeder. Dækslet holder fjederen på plads, beskytter koblingen mod støv og fungerer som et reservoir for smøremiddel. Det vigtigste anvendelsesområde for disse koblinger er tung konstruktion (valseværker, turbiner, stempelmotorer).

Koblinger med gummielastiske elementer er enklere og billigere end med stål. Fordele ved gummielementer: høj elasticitet, høj dæmpningsevne. Ulemper: mindre holdbarhed, mindre styrke, hvilket resulterer i store dimensioner. Koblinger med gummielastiske elementer er meget udbredt inden for alle områder af maskinteknik til transmission af små og mellemstore drejningsmomenter.

Kobling med gummistjerne består af to koblingshalvdele med endefremspring og en gummistjerne, hvis tænder er placeret mellem fremspringene. Udbredt til at forbinde højhastighedsaksler. Koblingen er kompakt og driftssikker. Ulemper - ved adskillelse og montering er aksial forskydning af akslerne nødvendig.

Koblingen er elastisk ærme-finger. På grund af den lette fremstilling og udskiftning af gummielementer er denne kobling blevet udbredt, især i drev fra elektriske motorer med lave og mellemstore drejningsmomenter. De elastiske elementer her er korrugerede gummibøsninger eller trapezringe. Koblinger har lav fleksibilitet og bruges hovedsageligt til at kompensere for fejljustering af aksler inden for et lille område.

Sammenkobling med en elastisk skal. Koblingens elastiske element, der ligner et bildæk, arbejder i torsion. Dette giver koblingen en høj energiintensitet, høj elastisk og kompenserende egenskaber.

opslået på

Lignende abstracts:

Begrundelse for det valgte design. Analyse af eksisterende masseproducerede maskiner. Beregning af løftemekanismen: valg af et reb, bestemmelse af hoveddimensionerne af blokkene og tromlen, valg af motor, gearkasse, kobling og bremse. Beregning af kranens bevægelsesmekanisme.

At studere bussens egenskaber, såsom karrosseristruktur, sædelayout, motorlayout. Bus transmissionsegenskaber, hjul og dæk. Styring og elektrisk udstyr. Drejningsmoment genereret på motorens krumtapaksel.

Valg af asynkron elektrisk motor; bestemmelse af vinkelhastigheder, beregnede kræfter og drejningsmomenter på drivakslerne. V-rem transmission design, beregning af hovedparametrene for remskiver og nøgler. Udvalg af lejer, koblinger og gearkasser.

Overførsel og ekstra gearkasser. Nedgear i en bils gearkasse. Formål og typer af styremekanismer. Skema for drevet af arbejdsbremsesystemet til GAZ-3307-bilen. Formål og generel indretning af tunge trailere.

Typer af mekaniske gear. Kør ved hjælp af en elektrisk motor og en ekstern gearreduktion. Motorvalg og kinematisk beregning. Beregning af snekkegear, aksler. Designmål på tandhjul og hjul. Valg af kobling. Gear samling.

Analyse og syntese af planetgearkasser. Indeksering af PKP's hovedled. Bestemmelse af værdierne for interne gearforhold (IPR) og de kinematiske egenskaber for planetariske mekanismer (PM). Syntese af kontrolpanelets kinematiske skema med to frihedsgrader.

En mekanisme er et system af stive legemer designet til at overføre og omdanne en given bevægelse af en eller flere legemer til de nødvendige bevægelser af andre stive legemer.

En maskine er en teknisk enhed, der konverterer energi, materialer og information for at lette en persons fysiske og mentale arbejde, forbedre dens kvalitet og produktivitet.

En maskinenhed er et teknisk system, der består af en eller flere maskiner forbundet i serie eller parallelt og designet til at udføre alle nødvendige funktioner. De vigtigste typer af mekanismer:

Håndtag, gear, knast, maltesisk, planetarisk, manipulatorer

Der er følgende typer maskiner:

1. Energimaskiner - omdannelse af energi af en type til energi af en anden type. Disse maskiner kommer i to varianter:

Motorer som omdanner enhver form for energi til mekanisk Generatorer som omdanner mekanisk energi til en anden form for energi.

2. Arbejdsmaskiner - maskiner, der bruger mekanisk energi til at udføre arbejde med bevægelse og transformation af materialer. Disse maskiner har også to varianter:

Transportkøretøjer, som bruger mekanisk energi til at ændre positionen af ​​et objekt (dets koordinater).

Teknologiske maskiner, som bruger mekanisk energi til at transformere et objekts form, egenskaber, dimensioner og tilstand.

3. Informationsmaskiner designet til at behandle og transformere information. De er opdelt i: Matematikmaskiner, som transformerer inputinformationen til en matematisk model af det undersøgte objekt.

styre maskiner, som konverterer inputinformationen (programmet) til styresignaler for en arbejds- eller kraftmaskine.

4. Cybernetiske maskiner maskiner med elementer af kunstig intelligens).

1. Strukturen af ​​mekanismer - typer af de enkleste typiske mekanismer og deres elementer, kinematiske par og deres klassificering.

Bevægelsesstruktur- helheden af ​​dets elementer og forholdet mellem dem.

De vigtigste typer af mekanismer.

håndtag

takkede

cam

maltesisk

planetarisk

manipulatorer

Link- et stift legeme eller et system af stift forbundne kroppe, der er en del af mekanismen.

Kinematisk kæde- et system af links, der danner kinematiske par med hinanden.

Kinematisk par- en bevægelig forbindelse af to led, der muliggør deres relative bevægelse.

Kinematiske par (KP) klassificeres efter følgende kriterier:

i henhold til typen af ​​kontaktpunkt (forbindelsespunkt) på forbindelsesfladerne:

de nederste, hvor kontakten af ​​leddene udføres langs et plan eller overflade (glidende par);

højere, hvor kontakten af ​​forbindelserne udføres langs linjer eller punkter (par, der tillader glidning med rulning).

i henhold til den relative bevægelse af leddene, der danner et par:

• roterende;

  progressiv;

  skrue;

• sfærisk.

i henhold til metoden til lukning (som sikrer kontakt mellem parrets links):

• kraft (på grund af virkningen af ​​vægtkræfter eller fjederens elasticitetskraft);

  geometrisk (på grund af designet af parrets arbejdsflader).

i henhold til antallet af forbindelsesbetingelser, der pålægges den relative bevægelse af forbindelserne (antallet af forbindelsesbetingelser bestemmer klassen af ​​det kinematiske par);

i henhold til antallet af mobilitet (N) i den relative bevægelse af leddene.