Архів якісних рефератів

Знайти реферат за назвою:         Розширений пошук

Меню сайту

Головна сторінка » Фізика

Відповіді з предмету "Основи РІК технологічних машин" (шпора)

1. Мета, предмет і завдання дисципліни.

2. Види машин та їх характеристика.

3. Класифікація машин харчових виробництв.

4. Вимоги, що пред'являються до машин харчових виробництв.

5. Загальні положення ЕСКД.

6. Стадії розробки конструкторської документації на машину.

7. Види документів, що оформляються на різних стадіях створення

машин.

8. Види конструкторських документів та комплектність.

9. Структура технічного завдання на розробку машини.

10. Види виробів та їх структура.

11. Що таке стандартизація, типізація та уніфікація, їх мета.

12. Основні методологічні напрями конструювання машин.

13. Методи прогнозування, їх характеристика.

14. Що таке системний підхід при конструюванні машин?

15. Основні задачі оптимізації параметрів машини.

16. Моделі що застосовують при побудові розрахункової схеми машини.

17. Структура машини. Призначення основних складових машини.

18. Основні вимоги до виконавчих механізмів.

19. На які групи, залежно від сприйняття зовнішніх навантажень,

поділяють виконавчі механізми?

20. Якими умовами задають рух робочих органів. Коефіцієнт руху

виконавчого механізму.

21. Що таке закон руху робочих органів машин? Якими параметрами

обґрунтовується вибір закону руху?

22. Що таке діаграма та тахограма і які вони бувають?

23. Якими безрозмірними коефіцієнтами можна характеризувати закони

руху робочих органів?

24. Характеристика закону руху "А" та одержання виразу Ks=f(Kt).

25. Характеристика закону руху "П" одержання виразу Ks=f(Kt).

26. Характеристика закону руху "К" одержання виразу Ks=f(Kt).

27. Характеристика закону руху "С" одержання виразу Ks=f(Kt).

28. Методика визначення максимального значення коефіцієнта швидкості.

29. Методика визначення максимального значення коефіцієнта

прискорення і динамічної частини потужності.

30. Види циклів робочих органів машин.

31. Види продуктивності машин циклової дії

32. Що таке циклограма. Графічні форми циклограми. Види циклограми за стадіями створення машини.

33. Методика побудови циклограми. Якими параметрами характеризують циклограму?

34. Шляхи підвищення продуктивності машин циклової дії.

З5. Що таке суміщення рухів робочих органів машин циклової дії, та

суміщення технологічних операцій?

36. Аналітично і графічно виконати перше суміщення пристрою закриття

клапанів ящика.

37. Аналітично і графічно виконати друге суміщення пристрою закриття

клапанів ящика.

38. Аналітично і графічно виконати третє суміщення пристрою закриття

клапанів ящика.

39. Класифікація основних виконавчих механізмів машин. Що таке

коефіцієнт інтервалу руху механізму?

40. 3агальна методика розрахунку і конструювання важільних механізмів.

41. Класифікація кривошипно-повзунних механізмів. Область

застосування в технологічних машинах. Основні геометричні

співвідношення.

42. Визначення максимальних значень швидкості і прискорення веденої

ланки центрального кривошипно-повзунного механізму.

43. Характеристика нецентральних кривошипно-повзунних механізмів.

44. Призначення, область застосування і методика кінематичного аналізу

кривошипно-коромислового механізму.

45. Призначення, область застосування і методика кінематичного аналізу

кривошипно-кулісного механізму.

46. Класифікація, область застосування кулачкових механізмів. Методика

визначення тривалості кінематичного циклу, максимальні значення

швидкості та прискорення штовхача.

47. Методика проектного розрахунку плоских кулачкових механізмів.

Визначення максимального значення кута тиску.

48. Способи замикання штовхача кулачкового механізму. Методика

вибору пружини для силового замикання ланок кулачкового механізму.

49. Розрахунок максимального значення крутного моменту на валу

кулачка кулачкового механізму.

50. Класифікація, призначення і область застосування мальтійських

механізмів. Визначення коефіцієнту інтервалу руху.

51. Кінематичний аналіз мальтійських механізмів.

52. Силовий розрахунок мальтійських механізмів із зовнішнім

зачепленням.

53. Визначення середнього значення потужності не валу мальтійського механізму.

54. Методика розрахунку основних конструктивних розмірів

мальтійського механізму.

55. Призначення, класифікація, конструктивні схеми і методика

розрахунку та проектування механізмів фіксування.

56. Конструкція, класифікація і призначення храпових механізмів.

Методика розрахунку і проектування.

57. 3агальні положення теорії точності виконавчих механізмів. Види

похибок виконавчих механізмів.

58. Методи визначення похибок. Аналітичний метод визначення похибок

виконавчих механізмів.

59. Визначення первинної похибки центрального кривошипно-повзунного

механізму.

60. Методи підвищення точності виконавчих механізмів.

 

6. 7.Вихідними документами для розробки машини є технічне завдання (ТЗ). ТЗ встановлює основне призначення, технічні і тактико-технічні характеристики, показники якості і техніко-економічні вимоги, що пред'являються до виробу, терміни виконання відповідних стадій розробки конструкторської документації.Першим етапом роботи є розробка технічної пропозиції, яка є сукупністю конструкторських документів і різних можливих варіантів рішень виробів, а також патентних матеріалів. Обов'язковими документами технічної пропозиції є відомість технічної пропозиції і пояснювальна записка. Технічна пропозиція після погодження і затвердження в установленому порядку (ТЗ) є основою для розробки ескізного проекту.Другий етап – розробка ескізного проекту. Ескізний проект – це сукупність конструкторських документів, які повинні мати принципові конструктивні рішення, що дають загальне уявлення про будову і принцип роботи виробу, а також дані, що визначають призначення, основні параметри і габаритні розміри виробу. Обов'язковими документами є: відомість ескізного проекту і пояснювальна записка, а додатковими – креслення загального вигляду, схеми і таке інше. На цьому етапі виготовляють і досліджують моделі, макети.Ескізний проект є основою для розробки технічного проекту, або робочої конструкторської документації.Третій етап – розробка технічного проекту. Технічний проект – це сукупність конструкторських документів, які повинні мати кінцеве технічне рішення, що дає повне уявлення про склад виробу і вихідні дані для розробки робочої документації. Обов'язковими документами є: креслення загального вигляду машини; відомість технічного проекту, пояснювальна записка. Додатковими документами є: креслення деталей, схеми, технічні умови і таке інше. Технічний проект після погодження і затвердження є основою для розробки робочої конструкторської документації.Четвертий етап – розробка робочого проекту. Виконання робочого проекту є важливим етапом впровадження всіх ідей, розрахунків, розробок, експериментів у конкретні креслення. Кількість креслень та текстових документів лімітовано і всі вони повинні бути виконані у зазначений в ТЗ термін.

Робоча конструкторська документація включає: креслення всіх деталей, складальних одиниць, специфікації та інші документи, що не увійшли у виконання попередніх етапів.

Після етапу робочого проектування машину виготовляють і випробовують. Випробовування поділяють на заводські, приймальні промислові, міжвідомчі та державні. Види випробувань також зазначені в ТЗ.

Після кожного виду випробувань здійснюється корегування конструкторських документів на основі складених актів та протоколу.

8. До конструкторських документів відносять графічні і текстові документи, які в сукупності, або окремо визначають будову та конструкцію виробу й включають необхідні дані для його розробки, виготовлення, контролю, випробування, прийому, експлуатації і ремонту.

До графічних конструкторських документів відносять: креслення деталей; складальні креслення; креслення загального вигляду; теоретичні, габаритні і монтажні креслення, а також схеми виробу.

До текстових конструкторських документів відносять: специфікації; відомості специфікацій; відомості посилочних документів; відомість покупних виробів; пояснювальна записка; технічні умови; програма і методика випробувань; розрахунки; експлуатаційні, ремонтні та інші документи; патентний формуляр; карта технічного рівня і якості виробу.

10.Під виробом, що виготовляє відповідне підприємство розуміють предмет виробництва, який включено у номенклатуру продукції, що виготовляє це підприємство. Предмети виробництва, що не включені в цю номенклатуру, відносяться до складових частин виробу. Вироби, що виготовлені іншими підприємствами називаються покупними (прилади вимірювання , пневмо- та електроприводи і т. ін.). Встановлено такі види виробів: деталі, складальні одиниці, комплекси і комплекти. Під деталями розуміють виріб, що виготовлено із однорідного матеріалу без застосування складальних операцій. До деталей також відносять вироби, які одержані із застосуванням операцій зварювання, паяння і т. ін. Під складальною одиницею розуміють такий виріб, складові частини якого підлягають з'єднанню між собою на підприємстві за допомогою складальних операцій. До складальних одиниць також відносять:

--вироби, для яких конструкцією передбачено розбирання їх на складові частини для транспортування;

--сукупність складальних одиниць або деталей, які мають спільне функціональне призначення і монтуються разом в іншій складальній одиниці;

--сукупність складальних одиниць або деталей, які мають спільне функціональне призначення, і які разом укладені в пакувальні засоби.

Під комплексом розуміють два і більше специфікованих вироби, які не з'єднані на підприємстві, що їх виготовляє, за допомогою складальних операцій, але призначені для виконання взаємозв'язаних експлуатаційних функцій. Кожний виріб призначений для виконання однієї із кількох основних функцій, що встановлено для всього комплексу.

Під комплектом розуміють два і більше вироби, які не з'єднані на підприємстві за допомогою складальних операцій, а є набір виробів, що мають загальне експлуатаційне призначення допоміжного характеру. Частина виробів може бути оригінальними, якщо вони спроектовані вперше, або запозичені, якщо вони застосовуються в інших виробах. Вироби і всі його частини повинні мати позначення, свій номер, шифр, код за виключенням покупних. В харчовому машинобудуванні використовують предметну систему позначень. За предметною системою вироби та їх складові частини в загальному випадку одержують позначення, що складається із індексу виробу, порядкового номеру групи, яка входить в комплексну групу, порядкових номерів вузлів і деталей. Так наприклад:

Залежно від складності виробу можна і застосовувати скорочену форму структурних позначень: А. ХХ. ХХХ. В машинобудуванні складання поділяється на загальне і вузлове. Під загальним розуміють складання машини, а під вузловим – складання машини із попередньо зібраних вузлів. Принципову схему складання машини потрібно формувати із застосуванням умовних позначень кожної із складових частин виробу.

11.Стандартизація – це встановлення і застосування правил із метою упорядкування діяльності у відповідній галузі на користь та за участю всіх зацікавлених сторін й при додержанні умов експлуатації і вимог безпеки. Стандартизація базується на об'єднаних досягненнях науки, техніки і практичного досвіду та приймається компетентною організацією (Держстандарт України).Стандарт може бути:

- у вигляді документу, що має ряд вимог (норм), які потрібно виконувати;

- у вигляді основної одиниці вимірювання, або фізичної константи (так наприклад Ампер, Кельвін);

- у вигляді будь-якого предмету для фізичного порівняння (метр, кілограм).

Складовими частинами стандартизації є уніфікація і типізація.

Уніфікація – раціональне скорочення числа, видів, типів, марок і типорозмірів виробів однакового функціонального призначення. Уніфікація також може бути складових елементів (деталей, вузлів) цих виробів; основних і другорядних розмірів; допусків і посадок; марок матеріалів; способів виготовлення; технологічних вказівок; технічної документації і таке інше.

Для оцінювання досягнутого рівня стандартизації і уніфікації виробів використовують:

- коефіцієнт застосування;

- коефіцієнт повторюваності;

- коефіцієнт міжпроектної уніфікації;

- коефіцієнт уніфікації групи виробів.

Ці коефіцієнти розраховуються за методикою викладеною в Держстандартах.

Типізація – це розробка і встановлення типових конструктивних і технологічних рішень із загальними технічними характеристиками (для виключення різних конструктивних виконань одних і тих же елементів). Типові конструкції розробляються для найбільш характерних частин машини. Впровадження типових конструкцій – важлива умова для забезпечення успішної роботи з уніфікації деталей і складальних одиниць.

12. Одним із напрямів методології конструювання машин є накопичення і упорядкування емпіричних і аналітичних методів конструювання. Конструювання пов'язано з прийняттям рішення на основі:

- критеріального;

- вольового;

- випадкового вибору.

Найбільш доцільним і раціональним є критеріальний вибір. В умовах недостатньої інформації про комплекс критеріїв здійснюється вольовий вибір, який є повністю осмисленою і відповідальною дією.

Виконати в повному обсязі аналіз і синтез можна при застосуванні системи автоматизованого проектування машин (САПР). Важливим етапом САПР є розрахунок елементів машини, на основі якого здійснюють вибір оптимального варіанту.

13.Конструюванню машин передує прогнозування. Найбільш поширеними методами прогнозування є:

--метод екстраполяції, який базується на використанні накопиченого досвіду і переважно застосовується під час короткочасного прогнозування;

--метод експертних оцінок, який заключається в застосуванні думки групи фахівців-експертів. Цей метод має суб'єктивний характер, а тому його застосовують при відсутності достатньої інформації про виріб;

--метод моделювання – базується на застосуванні для аналізу моделей, створених на теорії подібності;

--метод аналогій. Цей метод дає можливість переносити деякі властивості одних об'єктів на інші.

14. В останній період широке застосування під час конструювання машин одержав системний підхід (аналіз і синтез технічної системи). Головною особливістю системного підходу є застосування логіко-методичного аналізу (математична логіка, дослідження операцій, теорія масового обслуговування тощо).

Одним із основних питань системного аналізу є вибір відповідного критерію, за яким можна встановити кращий варіант конструктивного рішення багатоваріантної задачі:

Аналіз бажано проводити в два етапи:

- перший – визначити параметри, що забезпечують задані технічні характеристики машини;

- другий – покращити конструкцію машини за окремим параметром технічної характеристики, що прийнятий за критерій оптимальності.

15.Із широким впровадженням ПЕОМ сьогодні основним напрямом конструювання є оптимізація параметрів і конструкцій. В області оптимізації можна виділити дві основні задачі:

--одержання бажаного ефекту за мінімальних витрат;

--одержання максимального ефекту при використанні заданих обмежень ресурсів.

Застосування критеріїв мінімальних витрат, або максимального ефекту дає можливість здійснювати оптимізацію.

16.Одним із основних моментів розрахунку є теоретична побудова розрахункової схеми, що пов'язана з поняттям моделі. Розробка моделі є одним із основних етапів інженерного розрахунку. Сьогодні широко використовують математичні моделі. Залежно від повноти інформації математичні моделі поділяють на детерміновані, ймовірні і евристичні. Детермінована модель дає можливість прогнозувати майбутнє оригіналу при наявності достатньої вихідної інформації. Ймовірна модель – прогнозує тільки ймовірне настання відповідних подій незалежно від кількості інформації. Евристична модель відноситься до області гіпотез і догадок і базується на основі активного пошуку.

Для вирішення задач із проектування оптимальних конструкцій машин потрібно розглядати разом всі вимоги і взаємозв'язки.

17.Машина складається із живильника, привода, виконавчих механізмів, робочих органів, механізмів регулювання, контролю, керування, захисту, блокування і т. ін. Живильники призначені для безперервної або періодичної подачі продукції в машину. Приводи або приводні станції призначені для передачі руху від двигуна до ведучих ланок виконавчих механізмів, або безпосередньо до робочих органів машини. Виконавчі механізми призначені для перетворення руху ведучої ланки і передачі його у перетвореному вигляді веденій ланці, тобто робочому органу. Робочі органи машини безпосередньо обробляють продукцію і бувають: основними і допоміжними; безперервної і періодичної дії. Вони також розрізняються і за функціональним призначенням. Рух робочих органів здійснюється у визначений час за встановленими законами руху. Механізми регулювання, контролю, керування, захисту, блокування і т. ін., також складаються із виконавчих механізмів, здебільшого циклічної дії, та із допоміжних робочих органів. Ведучі ланки цих механізмів можуть бути закріпленими як на валах машини, так і мати індивідуальні приводи.

18.Виконавчі механізми робочого органу машини повинні мати мінімальні габарити за яких виконувались задані умови руху робочого органу при найменших динамічних навантаженнях у елементах механізму

Залежно від характеру технологічної операції, що виконує робочий орган, умову його руху можуть задавати:

--циклограмою;

--траєкторією руху різних точок (прямолінійні, криволінійні, замкнені, розімкнені, площинні і просторові);

--законами руху робочих органів.

Перераховані умови руху можуть бути задані окремо, або разом в різних комбінаціях, що в основному визначає вибір кінематичної схеми виконавчого механізму. Для обґрунтованого вибору схеми виконавчого механізму потрібно знати характеристику кожного із найбільш поширених типів механізмів конкретного призначення, тобто встановити залежність між можливими значеннями коефіцієнта руху

, або

де - тривалість руху веденої ланки механізму; - тривалість вистою веденої ланки; - кут повороту веденої ланки на робочому ходу; - кут повороту веденої ланки на холостому ходу.

Для оцінки динамічної досконалості механізму потрібно співставити максимальні значення швидкості і прискорення веденої ланки при мінімально можливому заданому значенні і заданих повних переміщеннях: лінійному Н або обертальному . Крім максимальних швидкостей і прискорень ведених ланок, потрібно враховувати такі фактори як кут тиску, коефіцієнт корисної дії механізму і коефіцієнт динамічності.

19.Методика розрахунку на міцність ланок виконавчого механізму залежить від вибраних умов руху робочого органу і співвідношення величин діючих динамічних і статичних навантажень. А тому всі виконавчі механізми можна поділити на три групи:

---Швидкохідні механізми, в яких переважне значення мають динамічні навантаження. При виконанні розрахунків цих механізмів враховують тільки динамічні навантаження.

---Швидкохідні механізми, в яких величини динамічних і статичних навантажень співрозмірні. В цьому випадку при виконанні розрахунків враховуються як динамічні, так і статичні навантаження.

---Тихохідні механізми, в яких переважне значення мають статичні навантаження. При виконанні розрахунків цієї групи механізмів враховують тільки статичні навантаження.

20. Залежно від характеру технологічної операції, що виконує робочий орган, умову його руху можуть задавати:

-циклограмою;

-траєкторією руху різних точок (прямолінійні, криволінійні, замкнені, розімкнені, площинні і просторові);

-законами руху робочих органів.

Перераховані умови руху можуть бути задані окремо, або разом в різних комбінаціях, що в основному визначає вибір кінематичної схеми виконавчого механізму.

Для обґрунтованого вибору схеми виконавчого механізму потрібно знати характеристику кожного із найбільш поширених типів механізмів конкретного призначення, тобто встановити залежність між можливими значеннями коефіцієнта руху

, або

де - тривалість руху веденої ланки механізму; - тривалість вистою веденої ланки; - кут повороту веденої ланки на робочому ходу; - кут повороту веденої ланки на холостому ходу.

Для оцінки динамічної досконалості механізму потрібно співставити максимальні значення швидкості і прискорення веденої ланки при мінімально можливому заданому значенні і заданих повних переміщеннях: лінійному Н або обертальному .

Крім максимальних швидкостей і прискорень ведених ланок, потрібно враховувати такі фактори як кут тиску, коефіцієнт корисної дії механізму і коефіцієнт динамічності.

21.Під законом руху робочих органів машин розуміють залежності їх шляху, швидкості і прискорення від часу, які можуть бути наведені в аналітичному або графічному вигляді.

Тобто: ; ; - для поступального руху;

; ; - для обертального переміщення робочого органу.

Ці залежності пов'язані між собою співвідношеннями

і

і кожна із них визначає закон руху робочого органу.

Вибір закону руху робочого органу потрібно здійснювати з метою якісного і з підвищеною швидкодією виконання заданої технологічної операції, а також забезпечення роботи інших робочих органів машини, динаміки і технології виготовлення елементів виконавчого механізму. Поряд із цим можуть виникати протиріччя, для вирішення яких потрібний всебічний аналіз різних варіантів.Обґрунтований вибір закону руху може здійснюватися у випадку, коли накопичено відповідний експериментальний, або статистичний матеріал проведення технологічного процесу.Вибір закону руху робочого органу потрібно погоджувати з динамікою машини, наприклад, обмеживши прискорення мас, що приводяться до руху, зменшивши тим самим інерційні навантаження в елементах механізмів.Щоб зменшити витрати енергії і зношування елементів виконавчого механізму і робочого органу, часто обмежують швидкості руху мас.Бажання одержати добрі динамічні умови роботи виконавчого механізму може вступити в протиріччя з вимогами забезпечення тривалості виконання технологічної операції, що задана відповідно циклограми машини.У будь-якому випадку потрібно віддавати перевагу таким законам, які мають найпростішу аналітичну залежність і за якими рух робочих органів може бути виконано простими механізмами.Інколи можна навіть дуже складні, але оптимальні для виконання технологічних операцій закони, привести у вигляді простих періодичних функцій (наприклад: тригонометричних, степеневих).Складні закони руху використовують тільки в конкретних спеціальних умовах виконання технологічних операцій.До числа складних законів відносять і комбіновані.

Розвиток методів аналізу і синтезу механізмів машини дає можливість гаму законів розглядати за загальними критеріями.

22.Графічно закони руху можуть бути зображені у вигляді діаграми і тахограми.

Графік , який відображає переміщення веденої ланки виконавчого механізму за один оберт розподільно-керуючого валу (РКВ), або за період часу , що дорівнює кінематичному циклу називають діаграмою переміщення (рис.1).

Рис.1 Діаграма переміщення : а) триланкова; б) двох ланкова

На рис.1 – – тривалість відповідного робочого ходу, вистою, холостого ходу.

Діаграма може бути симетричною і несиметричною. У симетричній діаграмі функція на і – однакова.

Графік зміни швидкості в часі називають тахограмою (рис. 2).

Рис.2 Тахограма переміщення : а) триланкова; б) двохланкова

Залежно від заданих технологічних умов тахограма може бути симетрична і несиметрична.

23. Для порівняння різних законів руху між собою в однакових умовах роботи виконавчого механізму застосовують такі безрозмірні коефіцієнти:

- часу ;

- шляху ;

- швидкості ;

- прискорення ;

- динамічної частини потужності ;

- динамічності ,

де - поточні значення часу, шляху, швидкості, прискорення відповідно:

– максимальні значення тривалості операції і переміщення робочого органу

– середні значення швидкості і прискорення.

Якщо відомо – тривалість руху, – повний шлях робочого органу то і в будь який час можна визначити як:

; (1);

; (2);

; (3);

; (4);

; (5),

де .

Коефіцієнти залежать від закону руху і є величинами змінними.

Коефіцієнт динамічності враховує зміну навантаження на виконавчий механізм залежно від жорстокості елементів механізму:

де – динамічні навантаження, що діють на ведену ланку із врахуванням пружності ланок;

– максимальні динамічні навантаження, що діють на ведену ланку без врахування пружності ланок.

Величина залежить від параметрів, що визначають величину пружних коливань механізму.

В практичних розрахунках приймають:

- при відсутності стрибків прискорення (синусоїдальний закон);

- при миттєвій зміні величини прискорення (косинусоїдальний закон);

- при миттєвій зміні прискорення і по величині і по напрямку (закон із постійним прискоренням).

28. Визначення максимального значення коефіцієнта швидкості.

Прийнявши , можна записати

(1).Для визначення , використаємо властивості графіків шляху, швидкості і прискорення (теорема Я.Л. Геронімуса)

Теорема: прирощення шляху на деякому інтервалі дорівнює добутку площі графіка прискорення на відстань від центра ваги цієї площі до кінця цього інтервалу, якщо швидкість є монотонною функцією і яка на початку інтервалу дорівнює нулю. Запишемо, прийнявши інтервал 0,5Т:

(2)

Так як то

(3)

звідки

(4)

Введемо безрозмірні параметри і то помноживши і розділивши від'ємнк знаменника формули (4) на одержимо

(5)

Підставимо формулу (5) у формулу (1) одержимо

(6)

для симетричних законів , тоді формула (6) буде мати вигляд:

(7)

Із формули (7) видно, якщо , тобто то тобто до найменшого значення, а якщо , то .

29. Визначення максимального значення коефіцієнту прискорення

Прийнявши , запишемо:

(8)

У загальному випадку , а тому визначення максимального значення коефіцієнта прискорення розглянемо окремо і .

Етап розгону:

(9)

Для одержання формул, що пов'язують максимальні значення коефіцієнтів прискорення зі структурою графіків швидкості і прискорення в період розгону, введено позначення:

(10)

В будь якому випадку

, але

тоді

, помноживши і поділивши праву частину виразу на

одержимо:

(11)

Із виразу (10) визначимо

і підставимо у формулу (11)

(12)

Із форми (12) визначимо (13)

Одержаний вираз (13) підставимо у формулу (9)

(14)

Етап гальмування

Для етапу гальмування:

, , тоді

(15)

У формули (13) і (15) підставимо вираз (6) для визначення

(16)

(17)

При симетричній тахограмі , , одержимо

(18)

Із аналізу формул (13) і (15) виходить, що для зменшення значення потрібно зменшити коефіцієнт і збільшити відношення .

Максимальні значення коефіцієнтів динамічної частини потужності:

Для етапу розгону:

(19)

для гальмування:

(20)

де , - коефіцієнти, що враховують неспівпадіння за фазою значень і .

Значення коефіцієнту для відповідного періоду руху визначається за формулою:

(21)

і знаходяться після дослідження рівняння на максимум.

Прийнявши етап розгону і гальмування здійснюється за параболічним законом, тобто із постійним прискоренням, наведемо графіки зміни коефіцієнтів , , .

Рис.2 Графіки зміни коефіцієнтів , , в часі для параболічного закону руху

Порівнювати закони руху між собою тільки за значеннями , , , без врахування прикладених навантажень неможна, тому що наявність миттєвої зміни напрямку і величини прискорення приводить до виникнення пружних коливань в ланках механізму і до збільшення діючих динамічних навантажень. Таке збільшення враховується коефіцієнтом динамічного навантаження.

30. Циклом робочого органу машини називають сукупність всіх його станів, що складають кругообіг протягом деякого проміжку часу. Цей проміжок часу називають тривалістю циклу. Цикли робочих органів циклічної дії складаються із таких переміщень і зупинок (рис.1):

--рух робочого органу в напрямку виконання технологічної операції, тобто робочого ходу або робоче переміщення (час руху – );

--зупинка робочого органу після виконання технологічної операції (час зупинки або вистою – );

--рух робочого органу до вихідного положення, тобто холостий хід або холосте переміщення (час руху – );

--вистій робочого органу у початковому положенні (час вистоювання – );

Рис.1 Схема виконання технологічної операції цикловим механізмом

Цикли робочих органів безперервної дії складаються із і . В деяких випадках цикл технологічної операції визначається як . Циклом машини називають сукупність тривалостей руху і зупинок всіх його робочих органів.Під час роботи машини робочі органи почергово здійснюють свої рухи і зупинки, виконуючи технологічні операції. Цикли поділяють на: кінематичні; робочі; технологічні. Кінематичним циклом називають час, що відрахований від моменту початку руху робочого органу на виконання технологічної операції над першим об'єктом до моменту початку руху цього ж робочого органу на виконання такої ж технологічної операції над другим об'єктом. Кінематичний цикл позначають – . Тривалість кінематичного циклу робочого органу – це сума тривалостей всіх його станів:

--для робочих органів циклічної дії

(1)

--для безперервної дії

(2)

Тривалість кінематичного циклу кожного із робочих органів однієї машини є величина постійна. Тривалістю кінематичного циклу машини називають час на протязі якого всі робочі органи здійснюють свої кінематичні цикли. При механічній системі керування (РКВ) машиною тривалість кінематичного циклу машини дорівнює тривалості кінематичного циклу будь-якого робочого органу і співпадає із тривалістю одного оберту РКВ. В машинах із індивідуальними приводами тривалість кінематичного циклу одного робочого органу може відрізнятися від тривалості циклу інших робочих органів і машини загалом. Тривалістю робочого циклу називають тривалість на протязі якої машиною видається один виріб, або група готових виробів. Тривалість робочого циклу позначають . В деяких випадках тривалість робочого циклу дорівнює тривалості кінематичного циклу ( ). Робочий цикл включає невласні простої. Тривалістю технологічного циклу називають тривалість на протязі якої здійснюється оброблення об'єкту в машині, тобто це час, що відрахований від моменту входу об'єкту, що обробляється, в машину до моменту виходу готового виробу із машини.

Тривалість технологічного циклу позначають . Тривалість технологічного циклу машини здебільшого більше часу потрібного на виконання технологічного процесу, тобто > . В загальному випадку можна записати:

,(3)

де - тривалість технологічного процесу; - тривалість транспортування виробу по внутрішньомашинним транспортним системам; - тривалість встановлення і знімання об'єкту з машини.

.

31.Продуктивність визначається структурою робочих циклів машини. Структура цих циклів залежить від режиму роботи і структури машини, тобто від класу і виду машини.Залежно від співвідношення:

1. , > , > ;

2. < , , > ;

3. < , < , < ;

4. < , < , > .

машини поділяють на чотири класи.

Вид машини залежить від траєкторії переміщення об'єкту, що обробляється. Є чотири види машин, які мають такі траєкторії руху виробів:

- лінійні;

- по дугам кола;

- комбіновані;

- складні просторові.

Відповідно до структури робочого циклу розрізняють такі види продуктивності машини:

- технологічна

, (4)

де - число технологічних потоків;

- число об'єктів, що обробляються в машині протягом одного робочого циклу;

- циклова

, (5)

- технічна

,(6)

- власні простої робочого органу;

- фактична

, (7)

- невласні (поза циклові) простої робочого органу.

32. 33.Циклограми

Для реалізації заданого технологічного процесу потрібно, щоб робочі органи машини рухалися із заданими швидкостями та прискореннями і щоб їх переміщення здійснювалися у відповідній послідовності. Графічне зображення послідовності руху і зупинок робочих органів машини називають цикловою діаграмою (циклограмою). Циклограма машини складається із циклограм її робочих органів. За циклограмою машини визначають початок і кінець руху робочих органів у межах кінематичного циклу.Відрахування часу ведеться від початку руху веденої ланки виконавчого механізму, що прийнятий за основний. За основний рекомендується вибирати робочий орган, який виконує найбільш тривалу, або трудомістку технологічну операцію, або першу за порядком в технологічному процесі. Циклограми машини виконують у масштабі часу або кута повороту веденої ланки основного робочого органу, або розподільно-керуючого валу. Для побудови циклограми приймають в машинах кутову швидкість РКВ постійною. Для таких машин кінематичний цикл машини дорівнює одному повному оберту РКВ, а тому .

За формою графічного зображення циклограми можуть бути: прямокутними, лінійними і коловими. В прямокутних циклограмах кожному інтервалу переміщень робочого органу відповідає свій прямокутник із основою. В лінійних циклограмах кожному інтервалу переміщення робочого органу, що відміряне по осі абсцис, відповідає похила лінія і кожному вистоюванню – горизонтальна лінія. Кут нахилу ліній вибирається довільним. В колових циклограмах кінематичному циклу кожного робочого органу відповідає колова смужка довільної ширини. Тривалість інтервалів визначається відрізками цих смужок. Якщо кінематичний цикл машини здійснюється за 0,5 оберту РКВ, то відміряні кути за циклограмою будуть у двічі більші. Найширше застосування знайшли прямокутні і лінійні циклограми. Колові цикли здебільшого будують для машин з роторним компонуванням. Циклограми вирішують різну задачу залежно від того з якою метою вони побудовані. Залежно від етапів створення машини циклограми бувають:

--проектна (розробляється на етапі технічного проекту і в подальшому уточнюється);

--виконавча – є завершальним документом на стадії розробки робочої документації і є основою для виконання монтажних робіт;

--статична експериментальна – одержується при роботі машини без навантаження;

--динамічна експериментальна – реально діюча циклограма одержана при роботі машини під повним навантаженням (враховує зміну тривалості циклів від пружності ланок).

За допомогою циклограми визначають відносне розташування інтервалів циклів робочих органів у загальному кінематичному циклі машини.

Використовуючи циклограми легко визначити в якому із інтервалів циклу знаходиться кожний робочий орган в заданий момент часу, або при заданому положенні ведучої ланки.Для аналізу циклограми використовують поняття – повний фазовий час, частковий фазовий час.

Повний фазовий час, це час, що визначає зміщення циклової діаграми кожного із робочих органів відносно початку діаграми основного робочого органу.

Рис.2. Циклограми різних форм: а) прямокутна; б) лінійна; в) колова

34.В харчовій промисловості, особливо для пакування продукції, широко використовуються машини циклової дії. Одним із основних питань при конструюванні таких машин є забезпечення максимально можливої продуктивності. Це питання можна вирішувати як розробкою оптимальної конструкції функціональних модулів для виконання заданих операцій, так і оптимальним вибором законів руху робочих органів. Сучасні машини циклової дії одночасно виконують кілька технологічних операцій. Це дає можливість збільшити продуктивність машини за рахунок зменшення періоду вистоювання робочих органів, але приводить до необхідності одночасного переміщення кількох робочих органів в одному робочому просторі. Якщо траєкторії переміщень робочих органів пересікаються, то це створює умови їх можливого зіткнення під час виконання операцій та виходу машини із ладу. Таким чином потрібно створити такі умови одночасної роботи робочих органів, при яких виключена можливість їх зіткнення.

Ці умови можна створити за рахунок оптимальної організації взаємозв'язків між циклами окремих робочих органів. Циклова діаграма машини розраховується таким чином, щоб втрата часу кінематичного циклу на періоди вистою кожного з робочих органів була б мінімальна. Для цього проводиться розрахунок сумісного переміщення робочих органів в одному робочому просторі так, щоб уникнути можливості їх зіткнення.

36.Розрахунок першого суміщення

Перше суміщення – відповідає руху першого робочого органу на холостому ходу, а другого робочого органу на робочому ходу.

Схема суміщення даних робочих органів наведена на рис. 3.

Рис.3. Схема першого суміщення

Для виконання робочими органами 1 і 2 технологічної операції та щоб вони не зіткнулися під час своїх переміщень, необхідно забезпечити виконання наступної умови.

Із геометрії переміщень робочих органів 1 і 2 видно, що крайньою точкою зони робочого простору, в якому переміщаються як робочий орган 1, так і робочий орган 2, є точка , яка визначається перетином траєкторій переміщень кінцівок обох робочих органів. Отже, точка є крайньою точкою можливого зіткнення робочих органів 1 і 2. Для гарантованого забезпечення незіткнення робочих органів 1 і 2 потрібно встановити кут запізнення приходу робочого органу в точку . Величина кута запізнення визначається виходячи із умов точності виготовлення деталей виконавчого механізму, а також експлуатаційними умовами (приймають ).

Таким чином, робочий орган 2 починає своє переміщення на робочому ходу раніш, ніж без суміщення, і час зміщення його циклової діаграми відповідно цикловій діаграмі основного робочого органу буду зменшено.

Вихідними даними для виконання аналітичного розрахунку суміщення є:

В1 – ширина пачки;

– довжина робочих органів 1 і 2;

L – відстань між осями повороту робочих органів 1 і 2;

– повне переміщення робочих органів 1 і 2;

; ; – тривалість руху першого робочого органу на робочому і холостому ходах і тривалість переміщення другого робочого органу на робочому ходу.

Для зручності під час розрахунків закону із постійною швидкістю приймаємо у неявному, безрозмірному вигляді

(8)

Визначимо кут повороту робочого органу 1 під час його холостого ходу до точки можливого зіткнення . Виходячи з того, що довжина робочих органів однакова та осі їх повороту розташовані симетрично осі пристрою, точка можливого зіткнення знаходиться на осі симетрії (рис. 3), тоді

(9)

Задаючись кутом запізнення , знаходимо величину кута повороту робочого органу 2 в період його робочого ходу на той момент часу, коли робочий орган 1 повинен прийти в точку можливого зіткнення

(10)

Визначивши шлях робочих органів 1 і 2, можна знайти безрозмірні коефіцієнти шляху:

для робочого органу 1

; (11)

для робочого органу 2

(12)

Визначимо час , потрібний робочому органу 1 в період холостого ходу, щоб прийти в точку . Виходячи із заданого закону руху маємо

(13)

Звідки

, або

(14)

За аналогією для робочого органу 2, використовуючи закон руху, що відповідає періоду робочого ходу робочого органу 2.

, або

(15)

Нове значення фазового часу робочого органу 2 після проведення суміщення дорівнюватиме

(16)

Виконаємо суміщення графічним методом. Побудуємо графіки кутових переміщень робочих органів 1 і 2(рис 4).

Рис. 4 Графічний метод виконання першого суміщення

Перевірити точність графічного методу можна порівнявши одержане значення із значенням одержаним аналітично.

37.Розрахунок другого суміщення

Друге суміщення – це суміщення переміщень другого робочого органу в період його холостого ходу та третього робочого органу в період його робочого ходу.

Схема суміщення наведена на рис. 5

 

Рис. 5 Схема другого суміщення руху робочих органів

Точкою можливого зіткнення для робочого органу 3 є точка d3 на ящику.

Щоб запобігти зіткненню ребра ящика з робочим органом 2 потрібно створити умови, при яких в період робочого переміщення робочого органу 3 точка d3 не мала б можливості наздогнати робочий орган 2.

Задача ця може бути вирішена, якщо відомі закони рухів точок d2 і d3. Закон руху точки d3 є таким же як закон руху робочого органу 3. Для точки d2 є відомим лише закон кутового переміщення робочого органу 2, якому вона належить, та траєкторії її переміщення. Закон переміщення точки d2 вздовж робочого органу 2 невідомий. Але, виходячи з геометричних особливостей кінематики пристрою та траєкторії переміщення точки d2 можна замітити, що відношення шляху до відстані К є тангенс кута повороту робочого органу 2 в період його холостого ходу. Таким чином, отримаємо вираз

(17)

або (18)

Закон руху точки d3 є таким же, як закон руху робочого органу 3 тобто

або

(19)

Для аналітичного визначення координат точки дотику двох кривих в умовах, коли кожна із кривих визначена в своїй власній системі координат, необхідно забезпечити такі у мови:

- шлях, пройдений точками від початку переміщення до моменту зіткнення, повинен бути однаковим;

- кут нахилу дотичних до обох графіків у точці можливого зіткнення також повинен бути однаковим.

При прийнятому лінійному законі переміщення робочого органу 3 аналітичне вирішення задачі спрощується тим, що дотична до графіка переміщення точки d3 має постійний кут нахилу в будь-якій своїй точці. Тому при виконанні другої умови, перша умова буде автоматично виконуватись.

Складемо рівняння для визначення кутів нахилу дотичних до графіків переміщення точок d3 та d2.

Для графіка переміщення точки d2

(20)

Для графіка переміщення точки d3

(21)

Виконуючи другу умову, прирівнюємо вирази (20) і (21)

(22)

Тоді шуканий час переміщення робочого органу 2 в точку можливого зіткнення буде дорівнювати

(23)

У випадку коли закон руху 3 робочого органу графічно представляється кривою, тобто кут нахилу дотичної є змінним, необхідно використовувати обидві умови і скласти систему з двох рівнянь в які входитимуть дві невідомі — та . Вирішення такої системи дасть можливість визначити шукані часи та .

За час точка d2 переміститься на шлях , що визначається виразом (18), а робочий орган 2 повернеться на кут

або

(24)

Час, потрібний робочому органу 3 для переміщення ребра ящика (точка d3) в точку можливого зіткнення, можна знайти з умови рівності переміщень в момент можливого зіткнення

(25)

Приймемо припущення, що в момент часу ребро ящика повинно відстати від точки d2 на відстань (величина не визначає мінімальну відстань між точками можливого зіткнення d2 та d3 під час їх переміщень, а лише відноситься до моменту ). Тоді переміщення точки d3 до моменту приходу робочого органу 2 в положення d2 буде дорівнювати

(26)

У відповідності зі законом руху робочого органу 3 визначаємо час, що відповідає переміщенню ящика на шлях

(27)

Частковий фазовий час робочого органу 3 після виконання суміщення його переміщення з переміщенням робочого органу 2, можна визначити за наступним виразом

(28)

Виконаємо друге суміщення графічним методом. Побудуємо графіки лінійних переміщень точок d3 та d2 можливого зіткнення робочого органу 2 з ребром ящика, що знаходиться на робочому органі 3. При побудові графіків лінійних переміщень врахуємо те, що закон переміщення точки d3 відповідає закону переміщення робочого органу 3, а закон переміщення точки d2 визначається виходячи з геометричних особливостей пристрою та закону кутового переміщення робочого органу 2.

На рис. 6 крива Е є графіком лінійного переміщення точки можливого зіткнення d2, що знаходиться на робочому органі 2, а лінія F — графік лінійного переміщення точки d3, тобто переміщення робочого органу 3.

При наявності траєкторії переміщень точок d3 та d2 немає можливості попередньо визначити величини їх переміщень від початку руху до моменту їх зіткнення та використати їх для визначення положення точок можливого зіткнення на графіках. Окрім того, обидва графіка переміщень точок можливого зіткнення показані на одному рисунку, але кожний із графіків існує в своїй координатній часовій системі, початок якої збігається з початком переміщення наступного робочого органу. Ця обставина накладає свою особливість на визначення переміщень до моменту зіткнення робочих органів.

Рис. 6. Графічний метод виконання другого суміщення

38.Розрахунок третього суміщення

Рис. 7. Схема третього суміщення робочих органів

Аналітична методика даного суміщення подібна до такої, що була використана під час розрахунку першого суміщення.

Під час одночасного руху різних органів 1 та 2 перший своєю кінцівкою f може зіткнутися з лівим заднім ребром якщо в точці е, що являє собою точку перетину траєкторій переміщення кінцівки робочого органу 1 та ребра ящика.

В момент часу, коли робочий орган 3 виконує переміщення., що дорівнює

(29)

робочий орган 1 може повернутися на кут , який дорівнює

(30)

В точці можливе зіткнення робочого органу 1 з ребром ящика. Для врахування гарантованого зазору між точками можливого зіткнення встановимо зазор через заміщення руху першого робочого органу

Тоді положення робочого органу 1 буде

(31)

Визначимо безрозмірні коефіцієнти шляху:

для робочого органу 1

(32)

для робочого органу 2

(33)

Виходячи із заданих законів руху робочих органів переміщення яких суміщаються, визначаються безрозмірні коефіцієнти часу для обох робочих органів:

для робочого органу 1

(для закону постійної швидкості) (34)

для робочого органу 3

(35)

Знаючи безрозмірні коефіцієнти часу, визначимо для кожного робочого органу час його переміщення в точку суміщення

(36)

(37)

Частковий фазовий час робочого органу 1 після проведення суміщення його переміщень з переміщеннями робочого органу 3 буде дорівнювати

(38)

Виконаємо третє суміщення графічним методом. Побудуємо графіки переміщень точок е та можливого зіткнення робочого органу 1 з лівим заднім ребром ящика, що переміщується. Під час побудови графіків слід звернути увагу на те, що переміщення робочого органу 1 є кутовим, робочого органу 3 – лінійним. Графіки переміщень робочих органів 1 та 3 під час їх сумісного руху показано на рис 8.

У відповідності з методикою графічного виконання суміщення за геометрією пристрою визначаємо шлях точок можливого зіткнення для двох робочих органів і знаходимо їх положення на графіках. Проводимо ординати точок і зміщуємо графік переміщення робочого органу 1 в бік графіку робочого органу 3 до співпадіння ординат. При необхідності забезпечення запізнення робочого органу 1 відкладаємо величину запізнення вниз по ординаті точки . Через знайдену точку будуємо нове положення графіку переміщення робочого органу 1

Відрізок абсциси від початку графіку переміщення робочого органу 3 до початку нового положення графіку переміщення робочого органу 1 з урахуванням масштабу визначить шукану величину часткового фазового часу робочого органу 1.

Рис. 8. Графічний метод виконання третього суміщення





Реферат на тему: Відповіді з предмету "Основи РІК технологічних машин" (шпора)


Схожі реферати



5ka.at.ua © 2010 - 2016. Всі права застережені. При використанні матеріалів активне посилання на сайт обов'язкове.    
.