Проектирование и исследование механизмов плунжерного насоса

Оглавление Реферат ......................................................................................................................... 3 Техническое задание................................................................................................... 4 Исходные данные. ....................................................................................................... 5 1.Проектирование основного механизма и определение закона движения машинного агрегата. ................................................................................................... 6 1.1 Определение размеров механизма.................................................................... 6 1.2 Построение графиков......................................................................................... 7 2.Силовой расчёт механизма...................................................................................... 8 2.1 Начальные данные.............................................................................................. 8 2.2 Построение механизма ...................................................................................... 8 2.3 Нахождение скоростей точек механизма......................................................... 8 2.4 Определение ускорений точек механизма....................................................... 9 2.5 Определение значений и направлений главных векторов и главных моментов сил инерции для заданного положения механизма.......................... 10 2.6 Силовой расчёт ................................................................................................. 11 3. Проектирование зубчатой передачи и планетарного механизма..................... 14 4. Проектирование кулачкового механизма........................................................... 18 Заключение ................................................................................................................ 19 Список использованной литературы....................................................................... 20 Приложения ............................................................................................................... 21

Список использованной литературы 1. С.А.Попов, Г.А. Тимофеев. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин (под ред. К.В.Фролова). М.: Высшая школа, 1998г. 2. Курс лекций по ТММ. Лектор Самойлова М.В. 3. Методические указания «Определение закона движения одномассной динамической модели (неустановившийся режим)». Каганов Ю.Т., Каганова В.В. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005г. 4. «Проектирование зубчатых передач и планетарных механизмов с использованием ЭВМ». Г.А. Тимофеев, А.В. Яминский, В.В. Каганова. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004г. 5. «Проектирование кулачковых механизмов с использованием ЭВМ: учебное пособие для курсового проектирования по теории механизмов» под ред. К.В. Фролова. М., Типография МВТУ,1987г

Техническое задание. Проектирование и исследование механизмов плунжерного насоса. Вертикальный одноцилиндровый плунжерный насос простого действия предназначается для перекачки жидкостей. Основной механизм насоса - кривошипно-ползунный, состоящий из трёх звеньев: 1 - кривошип, 2 - шатун, 3 – плунжер. Рабочий процесс в цилиндре совершается за один оборот кривошипа 1. При движении плунжера вверх происходит всасывание жидкости в цилиндре при давлении Pmin, близком к атмосферному (Pmin=0), при движении плунжера вниз - нагнетание жидкости в трубопровод 5 при давлении Pmax (см. индикаторную диаграмму насоса рис.63б). Коленчатый вал 1 кривошипно-ползунного механизма приводится во вращение от электродвигателя 6 через зубчатую передачу 7,8 с неподвижными осями колёс и планетарный редуктор 9, 10, 11, 12 (рис. 63в). Для обеспечения требуемой неравномерности движения на кривошипном валу 1 закреплён маховик 13 (см. рис. 63в). Схема кулачкового механизма 14-15 представлена на рис. 63г. Схематичное изображение закона изменения ускорения толкателя 15 дано на рис.63д.5 Исходные данные. № Параметр Обозначение Размерность Значение 1 Средняя скорость плунжера Vср м/с 0,4 2 Число оборотов коленчатого вала 1 n1 об/мин 103 3 Диаметр цилиндра 4 d м 0.12 4 Отношение длины шатуна к длине кривошипа lAB/lOA - 4.3 5 Отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна lAS2/lAB - 0.32 6 Максимальное давление в цилиндре Pmax 106 Па 0.45 7 Вес шатуна G2 кгс 2.5 8 Вес поршня G3 кгс 5 9 Момент инерции шатуна относительно оси, проходящей через его центр тяжести I2s кг•м2 0.06 10 Момент инерции коленчатого вала без маховика IB кг•м2 0.98 11 Коэффициент неравномерности вращения вала 1 ? - 1/15 12 Угловая координата кривошипа для силового расчёта ?1 град 300 13 Число оборотов электродвигателя 14 Величина подъема толкателя кулачкового механизма h м 0.005 15 Рабочий угол профиля кулачка ?р град 125 16 Максимально допустимый угол давления в кулачковом механизме [?] град 30 17 Внеосность толкателя кулачкового механизма e м 0.005 18 Числа зубьев зубчатых колес Z7 - 22 Z8 - 13 z3 - 22 19 Модуль зубчатых колес z1,z2, z3 m мм 2.5 20 Соотношение между величинами ускорений толкателя 1 2 a a ? ? 2 21 Число сателлитов в планетарном механизме K - 3 22 Число оборотов кулачка nk Об/мин 100 Проектирование основного механизма и определение закона движения машинного агрегата. 1.1 Определение размеров механизма. Проектирование кривошипно-ползунного механизма ведется по средней скорости поршня (ползуна). Дано: средняя скорость поршня 0.4 , м с ср ?B ? частота вращения вала кривошипа 1.72 , 60 103 103 1 1 ? ? ? ? с с об мин об n отношение длины шатуна к длине кривошипа ? ? 4.3, OA AB l l ? отношение расстояния от точки А до центра тяжести шатуна к длине шатуна 2 ? 0.32. AB AS l l Решение: lOA = VBср/4 n1 = 0,4/(4•1,72) ? 0,06м ; lAB = 4.3•lOA = 4.5•0.06= 0.258м ; lAS2 = 0.3•lAB = 0.3•0.258 = 0.08м. Кинематическая схема механизма изображается на чертеже в положении, заданном в техническом задании, т.е. вертикально. Выбираем масштаб изображения. Задается длина кривошипа OA = 54мм, тогда ход поршня H = 90.6мм. Длина шатуна на чертеже определяется из пропорции AB = ?•OA, мм. AB=4.3•54= 232.2мм.