ПШН-8-3-5500 тербелмелі құрылғы рычагты механизмнің кинематикалық және динамикалық анализін жасау

Кіріспе 4
1. Есептің қойылымы 6
2. Скважиналық насосының механикалық приводтары. 7
2.1. Механикалық приводтардың түрлері 8
2.2. Балансирлі тербелмелі станоктар 10
2.3. ПШН түріндегі штангалық насостың приводтары 11
3. Әдебиеттерге шолу 17
4. Механизмнің кұрылымдық талдауы 21
5. Механизмнің кинематикалық талдауы 22
6.ПШН.8.3.5500 тербелмелі станоктың рычагты механизміне күштік талдау 26
6.1. Maple 16 жүйесінде аналитикалық шешімін алу 32
7. Динамикалық талдау 47
7.1.ПШН.8.3.5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмін динамикалық талдау 50
Қорытынды 52
Қолданылған әдебиеттер тізімі 53
Дипломдық жұмыстың мақсаты ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизміне кинематикалық және динамикалық талдау жасау. Мұнда кездесетін мәселелер, ол уақыттың әр мезетінде рычагты механизмнің жазықтықта қалай орналасатындығы, звеноларының жылдамдықтары мен үдеулері, оларға әсер ететін ауырлық және реакция күштерінің, теңгеруші және инерция моменттерінің шамасын анықтау. Есептің негізгі қолданылатын жерлері: ауыр өнеркәсіптік машина жасау саласы, мұнай өндіру саласы, машина жасау конструкторлық бюроларында және осы салаларға жақын тағы басқа үлкенді-кішілі салаларда.
Мұнай өндіру құрылғысының маңызды бөлігі болып табылатын тербелмелі станоктың рычагты механизміне қазіргі таңдағы заманауи сандық есептеу жүйелерін пайдалана отырып кинематикалық және динамикалық талдау жасау, яғни есеп барысында туындайтын теңдеулер мен олардың жүйелерінің аналитикалық шешімдерін табу көзделген. Алдында қолданылып жүрген графикалық есептеу, яғни жылдамдықтар, үдеулер және күштер планын тұрғызу арқылы есептеу әдісін звенолардың әр түрлі ұзындығы үшін қайта сызуға тура келеді және оның дәлдігі төмен болып келеді. Сол себепті Maple 16 жүйесінде программа құрылды.
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. М., 1975.
2. Левитская О.Н., Левитский Н.И. Курс теории механизмов и машин. М., 1978.
3. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. М., 1979.
4. Теория механизмов и машин. Под ред. Фролова К.В. М., 1987.
5. Теория механизмов и механика машин. Под ред. Фролова К.В. М., 1998.
6. Артоболевский И.И., Эдельштейн Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин. М., 1973.
7. Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин. М., 1975.
8. Зиновьев В.А. Курс теории механизмов и машин. М., 1972.
9. Решетов Л.Н. Конструирование рациональных механизмов. М., 1974.
10. Юденич В.В. Лабораторные работы по теории механизмов и машин. М., 1962.
11. Кореняко А.С. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. М., 1970.
12. Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. М.,1998.
13. Молчанов Г.В, Молчанов А.Г. - Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М.,1984.
14. Молчанов А.Г., Чичеров В.Л. Нефтепромысловые машины и механизмы. М.,1983.
15. Чичеров Л.Г., Основы конструирования нефтепромыслового оборудования. М.,1987.
        
        Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
___________
Кафедра меңгерушісі ... ... ... ... ... ... 050603 -
Орындаған ______________________ ... ... ... ... ... А.Ж.т.ғ.к., доцент
Нормоконтролер ________________ ....................
Алматы 2013
РЕФЕРАТ
Жұмыстың көлемі: елу алты бет, 26 сурет, екі ... және 15 ... ... ... объектісі: ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмі.
Жұмыстың мақсаты: ПШН-8-3-5500 тербелмелі ... ... ... ... орын ауыстыруын, бұрыштық және сызықтық жылдамдықтары мен үдеулерін, топсалардағы реакция күштерін, ... ... ... ... ... ... ... анықтау мақсатында кинематикалық, кинетостатикалық және динамикалық талдау жасау. Программалық кешен құру. Алынған есептеу нәтижелерін тәжірбиелік ... ... ... жасау.
Жұмыстың өзектілігі: Қазақстан әлемде мұнай ... елу бес ... ... ... ... қоры ... 12-ші орынды иеленеді. Елімізде мұнай өндірумен айналысатын 70 кен орны бар. Қазақстандай мұнай державасының мұнай ұңғымаларын ... ... ... жауап беретін заманауи құрал жабдықтармен жабдықтау өзекті мәселенің бірі. Осыған орай ... ... ... ... ісі ... ... отыруы тиіс. Бұл дипломдық жұмыс Қазақстанның мұнай өндірісін дамытуға бағытталғандығымен құнды.
Зерттеу әдісі: Maple 16 ... ... ... ... және динамикалық теңдеулердің шешімдерін аналитикалық жолмен табу, Maple 16 ... ... ... ... қозғалыстың қарапайым 2D анимациясын құру арқылы ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмнің орналасу ... ... ... ... ... ... ... насос, привод, кинематикалық, динамикалық, күштік, анализ.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
4
1. Есептің қойылымы
6
2. Скважиналық насосының механикалық приводтары.
7
2.1. Механикалық приводтардың түрлері
8
2.2. ... ... ... ПШН ... штангалық насостың приводтары
11
3. Әдебиеттерге шолу
17
4. Механизмнің кұрылымдық талдауы
21
5. Механизмнің кинематикалық талдауы
22
6.ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизміне күштік талдау
26
6.1. Maple 16 ... ... ... алу
32
7. Динамикалық талдау
47
7.1.ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмін ... ... ... ... ... ... ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизміне кинематикалық және ... ... ... Мұнда кездесетін мәселелер, ол уақыттың әр мезетінде рычагты механизмнің жазықтықта қалай орналасатындығы, звеноларының ... мен ... ... әсер ететін ауырлық және реакция күштерінің, теңгеруші және инерция моменттерінің шамасын анықтау. Есептің негізгі қолданылатын жерлері: ауыр өнеркәсіптік машина ... ... ... ... ... ... ... конструкторлық бюроларында және осы салаларға жақын тағы басқа үлкенді-кішілі салаларда.
Мұнай өндіру құрылғысының маңызды бөлігі болып табылатын тербелмелі ... ... ... ... ... заманауи сандық есептеу жүйелерін пайдалана отырып кинематикалық және динамикалық талдау жасау, яғни есеп ... ... ... мен ... ... ... ... табу көзделген. Алдында қолданылып жүрген графикалық есептеу, яғни жылдамдықтар, үдеулер және күштер планын тұрғызу ... ... ... ... әр ... ... үшін қайта сызуға тура келеді және оның дәлдігі төмен болып келеді. Сол ... Maple 16 ... ... құрылды.
НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕР
Механизм(гр. mehane -- құрал, машина) -- бір немесе бірнеше қатты денелерді ... ... ... арқылы қажетті қозғалысқа келтіретін денелер жүйесі.
Жазық механизм - ... ... ... ... бір қозғалмайтын бетке параллель беттерде жататын механизм.
Топсалы-рычагты механизм - бір ... ... ... ... ... қатты денелерден тұратын және сол денелердің салыстырмалы айналуын шектемейтін ... - бір ... ... ... ... ... ... қозғалыста бір дене сияқты қозғалатын қатты дене (механизмнің бөлігі).
Тірек - механизмнің ... ... ... ... буын ... нөлінші номерлі болады).
Шатун - екі немесе одан да көп басқа қозғалатын буындармен байланысқан және ... ... ... айналатын жазық-параллель қозғалыс жасайтын буын.
Сырғақ - ... ... ... ... ... жасайтын буын.
Инерция күші -- модулі материалдық нүктенің массасы мен осы нүктенің үдеуінің көбейтіндісіне тең, бағыты ... ... ... ... ... -- ... қозғалыстағы қатты дененің инерттілігінің өлшемі.
Еркіндік дәрежесі -- дене немесе денелер жүйесінің орналасуын толық көрсететін тәуелсіз ... ... ... ... координаталар жиынтығы (олардың уақыт бойынша туындысымен механикалық жүйенің күйін, яғни ... және ... ... ... ... жиынтығы).
1. ЕСЕПТІҢ ҚОЙЫЛЫМЫ
Берілгендер бойынша ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмінің кинематикасын, ... мен ... ... ... жұмыс есебінің қойылымы келесілерде анықталады:
* Maple жүйесінде программа құру арқылы ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмінің ... ... ... Maple жүйесінде ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмінің ... ... ... Maple ... ... құру ... ... тербелмелі станоктың рычагты механизмінің динамикалық талдауын жасау;
* Maple жүйесінде программа құру арқылы ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың ... ... ... ... ... ... Maple жүйесінде программа құру арқылы ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмінің топсаларындағы реакция күштерін және жетекші буындағы теңгеруші моментті тауып, ... ... ... ... МЕХАНИКАЛЫҚ ПРИВОДТАРЫ.
Отандық және шет елдік мұнай өндіру өнеркәсібінде скважиналық насосының механикалық приводтары кеңінен таралған. Олардың ерекшелігі - ... ... ... ... ... ... ... нүктесінің ілгерлемелі қозғалысқа түрлендіретін механикалық түрлендіргішті қолдану және де механикалық трансмиссияны қолдану болып табылады.
Сурет1. 1 - ауыз ... ... және ... ... 2 - балансир (басымен бірге); 3 - ... ... 4 - ... 5 - траверса; 6 - шатун; 7 - ... 8 - ... 9 - ... ... 10 - бау; 11 - ... 12 - ... шкив; 13 - қоршау; 14 - айналу салазкалары; 15 - рама; 16 - ... ... 17 - ... ... ... ПРИВОДТАРДЫҢ ТҮРЛЕРІ
Механикалық приводтардың жеке және бірнеше скважинаны эксплуатациялауға арналған топтасқан түрлері болады.
Бірінші типке жататын приводтар қозғалтқыш, ... - ... ... ... және тек қана бір ... штангасының колоннасының қозғалысын ғана қамтамасыз ете алады.
Екінші типтегі приводтар бір-біріне жақын орналасқан және ұқсас параметрлерге ие ... ... ... ... 40-қа ... эксплуатациялауға арналған. Әдетте, топтық приводтар аз дебитті скважиналарды эксплуатациялауға арналған және қазіргі уақытта қолданылмайды.
Жеке ... ... ... ... ... ... жиілігін штанганы бекіту нүктесінің қос қозғалысына сәйкес ... ... ... ... ... ... ... колоннасын бекіту нүктесінің ілгерлемелі қозғалысына айналдыру механизмі теңестіруші құрылғы мен штанганы бекіту нүктесі арасындағы ... ... ... ...
Жеке приводта қолданылатын трансмиссия, әдетте, қозғалтқыштан редуктордың кіріс валына ... ... ... ... ... екі ... үш сатылы әр түрлі ілініспен орындалады.
Түрлендіргіш механизмнің ... мен оның типі ... ... аса көп әсерін тигізеді. Механикалық приводтар түрлендіргіш механизмнің түріне байланысті екі топқа бөлінеді: балансирлі және балансирсіз. Біріншілерінде штанганың ... ... ... ... қол ... ... тербелмелі рычаг - балансирді қолдану арқылы қол жеткізіледі. Ол ... ... ... ... механизмнің көмегімен байланысады.
Балансирсіз приводтарда штанганың іліну нүктесінің ілгерлемелі қозғалысынаиілгіш элементтері (арқандар мен шынжырлар) бар механизмдерді қолдану арқылы қол жеткізіледі. ... 2. ... ... ... ... ... ... әдістері: а - балансирлі теңгеру; б - ... ... ... в - ... теңгерім, г - өтірік тербелменің көмегімен теңгеру; д - екі ... ... ... ... көмегімен теңгеру; е - шатундық теңгерім
Жеке механикалық приводтардың негізгі типтерін олардың кинематикалық схемалары тұрғысынан қарастырайық.
Кинематикалық схемасы қос ... ... бір ... ... ... жасалатын балансирдің конструкциясымен анықталады.
2.2. БАЛАНСИРЛІ ТЕРБЕЛМЕЛІ СТАНОКТАР
Екі иінді ... ... ... ... ... ... ... 3. Екіиінді балансирлі тербелмелі станоктың кинематикалық схемасы
Мұнда ... ...... Dштанганы бекіту нүктесі мен балансирді B шатунымен бөлетін нүктелер арасында орналасқан. Күш балансирге бірнеше әдіспен ... ... ... бұл үшін ... ... ... ... екі шатун пайдаланылады.
Механикалық балансирлі тербелмелі станоктар гравитациялық (яғни жүктемелік) немесе пневматикалық теңгеруші құрылғылармен жабдықталады. Теңгеретін ... ... ... ... бар: ... кривошипте, кривошипті балансирде, шатунда. Сәйкесінше приводтарды былай атайды: ... ... ... және ... ... ... ... Бұндайприводтардағы жүктерді орналатыру әдістерінің кинематикалық схемалары 3-суретте көрсетілген. Дипломдық жұмыс барысында қарастырылатын ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмі кривошипті (роторлық) әдіспен ... ... ... ... ... ... ... ПШН 6-2,5-2800, ПШН 6-3-3500, ПШН 6-3-4000, ПШН 8-3-4000, ПШН 8-3-5500 ... ... ... ... ... ... және суық ауа-райы жағдайында мұнайды терең ұңғымалардан өндіру кезінде қолдану үшін штангалық ұңғымалық насостың жеке механикалық приводына арналған.
Пайдалану ... ... ... - ГОСТ 15150 ... ... ... категориясы - ГОСТ 15150 бойынша
Шартты белгілері:
ПШН - P - L - ... - Орыс ... - ... ... ... - ауыз ... жалғастыру өзегіндегі максималды жүктеме, кН;
L - ауыз жағындағы жалғастыру өзегінің максималды жүру ұзындығы, м;
M - ... ... ... ... ең ... ... ... кгс*м.
Мысалы, ауыз жағындағы жалғастыру өзегіндегі максималды жүктеме 80 кН, ауыз ... ... ... ... жүру ұзындығы 3 м, редуктордың ақырын жүретін валындадағы ең үлкен бұраушы момент 5500 кгс*м-ге тең ... ... ... ... ... 4. ... ... станоктың рычагты механизмінің зертханалық нұсқасы.
Сурет 5. ПШН-8-3-5500 тербелмелі ... ... ... Maple 16 ... ... ... кинематикалық схемасы.
Негізгі техникалық мәліметтер:
o Приводтар түрлендіруші механизм схемасына тиімді таңдау жасауға негізделген зерттеу барысында құрастырылған;
o Басқару тетігі қамтамасыз ... ... ... ... Қолмен және авторматты тәртіппен басқару;
- Приводтың теңгеруілуін ... ... ... ... ... жүктеме түскен кезде приводты өшіру;
- Электр энергиясымен қамтамсыз ету үзілісінен кейін қоректену кернеуінің қалпына келуі кезіндегі өзін өзі іске ... ... ... ... қоры жұмыс барысында дірілдің болмауын қамтамасыз етеді;
o Новиков ілінісі бар Ц2НШ типті редуктормен ... ол ... ... ... ... ұзақ мерзімді тәжірибеде тексерілген сенімділікке ие;
o Редукторға, балансир тірегіне және траверса тірегіне қызмет көрсету алаңы да жинаққа кіреді;
o Жеткізу жинағында ... ... ... ол өз ... ... параметрлеріне сәйкес келетін сипаттамасы бар приводты таңдауға ... ...
o ... ... ... алудың алдын алу үшін арнайы болттар мен арнайы кілттер қарастырылған (жеткізу жинағында кіреді);
o Бір ... ... тиеу және ... жұмыстарын жеделдетуді қамтамасыз етеді;
o Приводтың негізгі буындары СК және СКД ... ... ... ... ... ... екі түрлі нұсқада дайындалады:
- Приводтың рамасында орнатылған редуктормен бірге;
- Приводтың астына биік іргетас қалайды;
- Ұзын бағанаға орналастырылған ... ... Жер ... ... ... ... ... 1.
Техникалық сипаттамасы:
Көрсеткіштер атауы
Типо өлшемі
ПШН 6-3-3500
ПШН 8-3-5500
ПШН 6-3-4000
ПШН ... ... ... ... ... максималды жүктеме, кН (кгс)
60 (6000)
80 (8000)
60 (6000)
80 (8000)
60 (6000)
ауыз жағындағы жалғастыру өзегінің максималды жүру ұзындығы, м
1,2; 1,6; 2,0; 2,5; ... 1,2; 1,6; ... ... ақырын жүретін валындадағы ең үлкен бұраушы момент, кН·м (кгс·м)
35 (3500)
55 (5500)
40 (4000)
40 (4000)
28 (2800)
Балансирдің бір минут ішіндегі тербеліс ... ... ... ... типі ... ... Сына ... саны, тал
6
5
Электрқозғалтқыш:
- қуаттылық, кВт
18,5
22
18,5
22
18,5
- номинальная частота вращения, об/мин
975
980
975
980
1000
Приводтың габариттік өлшемдері, мм, аспайды:
- ұзындық
6680
6680
6795
6680
6780
- ені (қоршаусыз)
2290
1870
- ... ... кг, ... ... ... күрделі жөндеуге дейінгі қызмет мерзімі, жыл
6
- белгіленген толық қызмет мерзімі, жыл
15
- белгіленген тоқтаусыз атқарылған жұмыс мерзімі, сағ
4000
3. ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ
Рычагты ... ... ... ... ... - ... бірінші және екінші беріліс функцияларын алдын ала берілген деп ... ... ... ... жалпыланған координатасына тәуелді функция түрінде көрсету. Казіргі уақытта бар әдістердің бәрін ... ... үшке ... болады:
* Графикалық
* Графоаналитикалық
* Аналитикалық
Механизмдердің кинематикалық зерттеудің алғашқы түрлеріне графикалық және графоаналитикалық әдістерді жатқызамыз. Олар жеңіл, көрнекі және кез ... ... ... мүмкіндік береді, бірақ олар көп уақытты, жұмысты қажет етеді және олардың ... ... ... Ал ... ... есептеу көлемі жоғары.
Бірінші және екінші беріліс функциясын анықтау (рычагды ... ... ... сызықты теңдеулер жүйесін шешуге алып келеді және қиындықты туғызбайды. ... ... ... шешу ... кез келген математикалық анықтамалық әдебиеттерде табуға болады. ... ... ... ... ... классына тәуелді: бірінші және екінші классты механизмдер үшін бұл есеп жеңіл шығады, ал механизмнің классы жоғарлаған сайын есеп едәуір ... ... ... есебін шығару әдістерінің бірнешеуін қарастырайық. Қолданысқа тығыз енген әдістердің бірі В.А.Зиновьевпен [2] ұсынылған тұйықталған векторлық контурлар ... Әдіс - ... ... ... ... осьтерге проекциясы сызықты емес теңдеулер жүйесіне алып келетін бірнеше векторлық контурлар түрінде көрсетуде негізделген. Әдетте бұл сызықты емес ... ... ... ... ... ... шешуге болады. Н.И.Левитский [3] жұмыста ізделінетін ... ... ... тек ... ... ... үшін қолданған жөн деген, ал әрбір келесі орындар үшін бірінші жуықтау ретінде алдынғы орын үшін ... ... ... ... ... ұсынған.
Векторлы контурлар әдісі екінші классты және айналмалы-ілгерлемелі кинематикалық жұптардың әртүрлі тіркестілі үшінші және төртінші классты алтыбуынды механизмдерді талдауда жиі ... ... [4] ... ... емес ... жүйесін бір алгебралық теңдеуге алып келуді ұсынады. Осы әдісті төртбуынды Ассур топтарынан тұратын алтыбуынды-топсалы механизмдерге қолдануының мысалы [5] жұмыста ... Бұл әдіс ... ... табу ... алтыншы дәрежелі алгебралық теңдеудің нақты түбірлерін табуға алып келеді. Бұл әдіс бойынша кіріс буын бекітілген болған кездегі ... ... ... ... ... ...
Ю.Ф.Морошкин [6] векторлы контурлардың тұйықтығының теңдеулерін құру үшін координаталады ... ... ... ... Бұл ... ... механизмнің әрбір буыны үшін өзінің координаталар жүйесі бекітіліп, ... ... ... құрылады. Теңдеулер ЭВМ есептеуге ыңғайлы матрицалық формада болады, бір буында ... және ... ... ... ... ... табуға мүмкіндік береді.
"Инверсия" әдісі (немесе - "жетекші буынды ауыстыру" әдісі, "бастапқы ... ... ... [2] - Ассур топтарынан тұратын және қай буынды бастапқы етіп қабылдауына байланысты ... ... ... ... ... ... қасиетінде негізделген. Кейбір механизмдер үшін, әдіс карапайымдырақ Ассур (буындар саны азырақ) топтары бар ... ... ... ... ... ... ... алтыбуынды механизмді екінші классты механизм ретінде қарастыруға ... Бұл ... ... тек ... ... алтыбуынды механизммен байланысты.
И.И.Артоболевскиймен [13] құрылған "кинематикалық жүйені ажырату" (геометриялық орындай әдісі, жалған орындар әдісі) әдісі ... Бұл ... ... ... ... бір ... ... топсалар ажыратылады, соған сәйкес бір күрделі жүйенің орнына бірнеше қарапайым жүйелерді қарастыруға болады. Әрбір ... ... үшін оның ... геометриялық орындары құрылады. Ажыратылған топсаладың нақты орны сәйкес геометриялық ажырату нүктелерінің орындарының қиылысы бойынша ... [3] ... ... ... ... ... ... киниматикалық жүйеден (механизм немесе Ассур тобы) қалған жүйе ... ... ... ... ... бір немесе бірнеше буындар алынып тасталады. Алынған механизмдер ... ... ... ... қоюға мүмкін болатын орындарын анықтай отырып қозғалыс беріледі.
У.А. Жолдасбековпен [8] ұсынылған "шартты жалпыланған координаталар" ... ... Бұл әдіс ... ... ... мен матрицалы формалы "координаталарды түрлендіру" әдісін қолдану арқылы сандық-аналитикалық формасындағы "инверсия" әдісінің қосындысынан тұрады. Бұл әдіс кез ... ... ... ... талдауға мүмкіндік береді, бұл әдістің көмегімен механизмнің құрылым варианттар саны туралы, кривошиптің болу шарты және т.б. ... ... ... ... туралы есепті шешу үшін О.Г.Озалдың [9] "үшбұрыштар" әдісін ... ... Бұл әдіс ... кез ... ... ... ... (ұшбұрыштар өзгеретін немесе өзгермейтін де бола алады) арқылы өрнектеуге болады. Автор бұл әдіс арқылы құрылған теңдеулер жүйесін ... ... ... ... ... ... жоғарыда көрсетілген әдістердің бәрі нақты классты механизмнің немесе құрылымдық топтардың талдау есебін шешу үшін ... ... ... толық қойылымды және кез келген құрылымды рычагты механизмнің кинематикалық талдау есебін шешуін орындайтын әдіс ... 2. ... ... кинематикалық талдауы мен синтезін орындайтын ПК программалары.
Жүйенің аты
Мүмкіндіктердің қысқаша түсініктемесі
GISK-4000
Жазық рычагты механизмдері синтездейтін жүйе. Келесі ... ... ANEK - ... ... ... IBSE - ... ... енгізу модулі;
* GIKO - нәтижелерді графикалық түрде шығару модулі.
CUED
Механизмдердің кинематикалық талдау программалардың пакеті. Пакет механимзнің кинематикалық талдауын ... ... ... (Фортран программалау тілінде жазылған процедуралардан және функциялардан тұрады).
КАМ
Жазық рычагты бірінші үш ... ... ... топтардан тұратын механизмдердің кинематикалық анализі.
KSM
Төртбуынды және алтыбуынды рычагты механизмдерді ситездеу ... ... ... ... ... альбомы.
SYNMECH
Кідірісті алтыбуынды рычагты механизмді ситездеу.
LINKAGES
Рычагты механизмдерің құрылымдық және кинематикалық талдауын орындайтын компьютерлік жүйе ... ... ... ... ... бар).
4. ... КҰРЫЛЫМДЫҚ ТАЛДАУЫ
Құрылымдық зерттеудің есебі, профессор Л.В. Ассурмен ойлап табылып, кейіннен И.И. Артоболевскиймен жетілдірілген классификация негізінде механизмнің классын анықтау ... ... Оның ... ... бойынша, кез келген топсалы-рычагты механизм, жетекші буынға (немесе ... ... ... ... тең ... қосу ... ... делінген. Осыдан, механизм жетекші буыннан (немесе бірнеше буындардан) және Ассурдың атына ... ... ... тең ... ... дейміз. Механизмнің жетекші буындарының саны, Чебышев формуласы арқылы есептелетін еркіндік дәрежесі W арқылы табылады:
мұндағы n - қозғалмалы ... ... p4 - ... ... ... төртінші классты (еркіндік дәрежесі екіге тең, яғни жоғарғы) кинематикалық ... ... p5 - ... ... бойынша) бесінші классты (еркіндік дәрежесі бірге тең, яғни төменгі) кинематикалық ... ... ... ... байланысы жазықтық арқылы жүрсе, кинематикалық жұп төменгі, ал сызық немесе нүкте арқылы жүрсе жоғарғы болып саналады ... ... ... тең кинематикалық жұптар төменгі классты ғана болуы мүмкін). Топсалы-рычагты механизмдер тек ... ... ... ... ... ... ... механизмі топсалы-рычагты механизмге жатады және оның еркіндік дәрежесі келесіге тең:
Бұл ретте қозғалмалы буындар саны екіге тең (кривошип пен ... ... жеті ... ... төменгі болып табылады. Алынған W = 1 мәні, қарастырылып отырған механизмде бір жетекші буын бар екенін ... ... ... Ассур топтарынан тұрады. Соңғыларының болу шарты Чебышев формуласынан шығады. W-ды нөлге теңестірсек келесіні аламыз:
Өрнекке кіретін шамалардың мәндері бүтін сан ... ... ... ... ... ең ... ... екі-жіктемелі (двухповодковый) деп аталған топ жатады, ол екі буыннан және үш киниматикалық жұптан тұрады.
5.МЕХАНИЗМНІҢ КИНЕМАТИКАЛЫҚ ТАЛДАУЫ.
Механизмнің кинематикалық талдауын оны ... ... ... есермей, графикалық (кинематикалық диаграммалар әдісі), графоаналитикалық (пландар әдісі) немесе аналитикалық әдіспен жүзеге асырады. Мұнда негізінен үш негізгі мәселені қарастырады:
* ... орын ... және ... ... ... анықтау.
* Звенолардың нүктелерінің жылдамдықтарын және звенолардың бұрыштық жылдамдықтарын ... ... ... ... және ... ... ... анықтау.
Аналитикалық әдіс математикалық механизмнің кинематикалық параметрлерін звенолардың өлшемдерінен ... ... ... ... ... ... Бұл әдіс біршама механизмдер үшін есептік тәуелділіктер мен есептеудің қиындығымен сипатталады. Есептеу машиналарының дамуымен бұл әдістің маңызы арта түсті. ... қоса ... ... ... ... бұл өз ... алынған нәтижелерді есептеу барысында тексеруді қиындатады.
Жазық механизмдерді аналитикалық әдіспен зерттегенде көп жағдайда В.А.Зиновьев ұсынған тұйық контурлар әдісін ... ... Бұл әдіс ... әр ... ... орналасуы онымен байланысқан вектормен анықталады. Бұл векторлар тізбегі өз кезегінде бір немесе бірнеше тұйық контур құрады. Векторлық ... ... ... ... ... ... саны жазық механизмдерде звенолардың орналасуын анықтауға жеткілікті. Звенолардың орналасуы туралы ... шешу үшін ... ... мен ... отырған орын ауыстырудың арасында тәуелділік орната алатын кез келген басқа геометриялық тәсілді қолдануға болады.
Графикалық әдіс қарапайымдырақ, ол тікелей геометрияның ... ... ... ... ... ... Әдіс механизмнің звеноларының қозғалысын көзге көрнекі елестетуге мүмкіндік береді. Мұнымен қоса, сызбада траекториялардың нағыз формасы, ... ... ... ... мәні, демек, сәйкесінші бір уақыт мезетіндегі механизмнің ... ... ... ... бәрі механизм звеноларының және жеке-жеке нүктелерінің қозғалысы туралы көрнекі пікірлер айтуға мүмкіндік береді.
Аналитикалық әдіс ... ... ол ... ... ... етеді. Графикалық әдіс керісінше оңайырақ, алайда бұл әдістің дәлдігі ... ... ... кинематикалық талдау есебі оның құрамына кіретін жеке құрылымдық топтарды талдауға келіп тірелетіні жақсы мәлім. Құрылымдық топтар құрылу заңдылықтарын ... ... ... ... ... береді. Құрылымдық топтардың звеноларының орналасу есебін шешу кезінде байланыс теңдеуін құру үшін оның құрылымында тәуелсіз тұйықталған контурларды табу ... ... ... ... ... ... Тәуелсіз контурларды табу жеке шаруа болып табылады. Мұндай есеп құрылымдық топтардың құрылымымен тығыз байланысты.
Жоғарыда ... ... ... ... біз ... ... орналасуын, яғни звенолардың бұрылу бұрыштары мен нүктелерінің координаттарын анықтаймыз. ... 6. ... ... ... ... ... ... схемасыы
Бірінші ABCDXDтұйық контурдың теңдеуі: Екінші XDXEEDтұйық контурдың теңдеуі:
Аналитикалық әдіспен ЭВМ қолданып шығару үшін векторларды координат ... ... ... шеше ... біз ... звеноның бұрылу бұрышы мен үшінші звеноның ... ... E ... ... ... ал бірінші звено кіріс звеносы болғандықтан оның бұрылу бұрышы белгілі.
Жоғарыдағы (1) жүйенің жалпыланған ... ... ... ... ... нүктелерінің бұрыштық жылдамдықтарын сипаттайды. Олай болса келесі жүйеміз мына ... ... (1) ... ... ... ... ретті дифференицалы механизм звеноларының бұрыштық үдеуін береді, нәтижесінде мына жүйені ... ... ... ... ... МЕХАНИЗМІНЕ КҮШТІК ТАЛДАУ
Механизмді және оның тетіктерін жобалау ... ... ... ... ... элементтеріне әсер ететін күштердің шамасы (күштер мен моменттердің) және ... ... әр ... ... істеу ерекшеліктері ең қажетті негізгі мәліметтер болып табылады.
Механизмнің күштік талдауы кинематикалық жұптарда ... ... ... яғни реакцияларды табуға келіп тіреледі. Бұл күштердің шамасы звенолар мен кинематикалық жұптарды беріктікке тексеруге, қозғалтықштың қуатын анықтауға, тетіктерінің тозуын тежеуге және т.б. үшін ... ... ... шешкенде кіріс звеносының қозғалыс заңдылығы белгілі деп ұйғарылады. Мұнымен қоса тағы да механизмнің ... ... ... моменттері және механизмге әсер ететін сыртқы ... ... ... ... күштері) берілуі тиіс.
Егер есептеу кезінде белгілі күштер қатарына звенолардың инерция күштері кірмесе, онда есеп статикалық деп ... ... ... ... ... ... есептеу кинетостатикалық деп аталады.
Күштік талдаудың ең көп тараған әдісі атақты ... ... ... ... - ... әдісі. Бұл принцип механизмдерге байланысты былай тұжырымдала алады: егер ... ... ... ... ... әсер ететін сыртқы күштерге инерция күштерін қоссақ, онда мұндай жасанды жолмен алынған күштер жүйесі теңгерілген болады. Демек, Даламбер принципін ... ... ... ... ... анықтау үшін статиканың теңдеулерін пайдалануға болады.
Механизмге әсер ететін күштер сыртқы - ... және ішкі - ... ... ... ... ... ... қозғаушы күштер, пайдалы және зиянды кедергі күштері, звнолардың ауырлық күштері және инерция күштері.
Түсу нүктелерінің орын ауыстыратын жағына қарай ... ... ... ... орын ... ... сүйір бұрыш құратын күштерқозғаушы күш деп аталады. Машиналар механизмінде бұл - ... әсер ... күш ... бу ... будың қысымы), немесе бұраушы момент (электрқозғалтқыштарындағы - ... ... ... ... күштері G оң (звеноның массалар центрі ... ... ... және ... (звеноның массалар центрі жоғары қарай қозғалады) жұмыс атқара алады. Ауырлық ... ... ... ... ... горизонтал бағытта қозғалған жағдайда нөлге тең.
Звенолардың инерция күштері ... және ... ... ... ... ... күштері таралған күш болып табылады, себебі олар массаның звено бойымен таралу заңдылығы мен сол массалардың үдеуінен тәуелді. Кинематикалық ... ... ... ... ... массалар центріне түсірілген инерция күштері (бас вектор) мен (бас момент) моментке ие қос ... ... ... ... ... звенодан бастап жасалынады. Біздің жағдайда даПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизмін талдау ... ... ... ... 3-ші ... ...
Звено 3
Үшінші звенода екі реакция күші, инерция моменті, инерция күші, штанганың ауырлық күші, балансирдің төменгі басы және звеноның ... ... ... бар. ... X және Y осьтеріне проекциясының және звеноның ауырлық центріне қатысты күштер моментінің тепе-теңдік теңдеулері мына түрде болады:
Сурет 7. 3-ші звеноның ... ... ... ... ... мен ... ... 2
Ал 2-ші звеноға екі реакция күшінен, инерция моменті және инерция күші әсер етеді:
Сурет 8. 2-ші ... ... ... ... мен моменттердің бағыттары.
мұнда:
Звено 1
1-ші звеноға реакция күштері, ауырлық күштері, теңгеруші момент, инерция күші және звеноның инерция моменті:
Сурет 9. 1-ші ... ... ... ... ... ... мен ... бағыттары.
Мұнда егер
егер
Бұл теңдеулерді шешу барысында және ... ... жөн. ... MAPLE 16 ЖҮЙЕСІНДЕ АНАЛИТИКАЛЫҚ ШЕШІМІН АЛУ
Тербелмелі станоктың рычаты механизмінің кинематикалық теңдеулерінің шешімдерін алу үшін (1), (2) және (3) ... ... ... ... Maple ... ... құру арқылы шешеміз.
Кинематикалық талдау барсында ... ... ... Maple ... ... 16 ... өте бай ... мүмкіндіктерінің арқасында, дәлірек айтсақ plots және plottools пакеттерінің көмегімен кривошиптің, яғни кіріс звеносының бір толық 360 ... ... өту ... бұрыштарының, штанганың іліну нүктесінің, бұрыштық және сызықтық жылдамдықтары мен үдеулердің өзгеру диаграммасын (графигін) ... Ол үшін sys, sysI және sysII ... ... fsolve ... және оларды шешу функциясын пайдаланып сандық мәндерін алдық. ... ... ... ... ... кіріс звеносы болғандықан оның өзгеруі, жылдамдығы мен үдеуі бізге белгілі және олар кіріс параметрлері болады.
Сурет 10
Сурет 11
Сурет 12. Е ... ... ... ... ... және үдеуінің өзгеру графигі.
Сурет 13. Е нүктесінің ордината өсіне проекциясының, жылдамдығының және үдеуінің ... ... ... ... ... ... ... Кинетостатикалық талдау барысында тербелмелі станоктың рычагты механизмІнің әр звеносының бастапқы A нүктесіне қатысты массалар центрлерін табу ... ... ... ... xS1,xS1I,xS1II бірінші звеноның бастапқы A нүктесіне қатысты массалар центрінің координатасының абцисса өсіне проекциясы және оның жылдамдығы мен ... ... Өз ... ... ордината өсіне проекциясы және оның жылдамдықтары мен ... ... ... анық ... тұр. ... ... екінші және үшінші звеноларға қатысты шамалар сәйкесінше xS2,xS2I,xS2II, yS2,yS2I,yS2II және ... ... ... ... ... 14. ... ... бастапқы A нүктесіне қатысты массалар центрінің координатасының абцисса өсіне проекциясы және оның ... мен ... 15. ... ... ... A ... қатысты массалар центрінің координатасының ордината өсіне проекциясы және оның жылдамдығы мен үдеуі.
Сурет 16. Екінші звеноның бастапқы A нүктесіне қатысты массалар ... ... ... ... ... және оның ... мен ... 17. Екінші звеноның бастапқы A нүктесіне қатысты массалар центрінің ... ... ... ... және оның ... мен ... 18. ... звеноның бастапқы A нүктесіне қатысты массалар центрінің координатасының ордината өсіне проекциясы және оның жылдамдығы мен ... 19. ... ... ... A нүктесіне қатысты массалар центрінің координатасының абцисса өсіне ... және оның ... мен ... 20. ... 360 градусты бір айналып өту кезіндегі теңгеруші момент Му ... ... ішкі ... ... айтсақ R12=-R21, R23=-R32, R01, R03 реакция күштерінің графикалық иллюстрациясын гадограф ... ... ... 21. А нүктесіндегі тірек пен бірінші ... ... ... ... күші R01 ... 22. B ... ... звено мен екінші звеноның байланысқан жеріндегі реакция күші R12 гадографы.
Сурет 23. С нүктесіндегі екінші звено мен ... ... ... ... реакция күші R23 гадографы.
Сурет 24. D нүктесіндегі үшінші звено мен тіректің байланысқан жеріндегі реакция күші R03 ... ... мен ... қозғалысы оларға әртүрлі күштердің әсер етуі нәтижесінде болады. Машиналардың механизмдерін жобалау кезінде кіріс және шығыс буындарының қозғалысының талап ... ... ... ... үшін ... және ... ... қозғалысының графигі құрылуы керек.
Осыған байланысты қозғалыс екіге бөлінеді:
* Идеал қозғалыс - берілген қозғалыс заңы ... ... ... (реал) козғалыс - қандай да бір себепке ... ... ол ... ... ... ... табылады.
Идеал және нақты қозғалыс заңдары арасындағы айырмашылықтар динамикалық қателіктер деп ... ... ... ... ... механизмнің жұмысының сапасын төмендетеді және машинаның (механимзнің) беріктігі мен төзімділігіне кері ... ... ... байланысты идеалды қозғалыс пен динамикалық қателіктерді анықтау динамикалық талдаудың негізгі есебі болып табылады.
Механизм буындарына әсер ететін ... мен ... әсер ... ... ... табиғатыәр түрлі болуы мүмкін. Мысалы, газ немесе ... ... ... күштері, ауырлық күштері, электромагниттік күштер және т.б. Механизмдердің қозғалысын зерттей отырып, күштерді олардың физикалық табиғатына қарамастан екіге бөлген дұрыс:
* Қозғаушы ... - ... ... ... күштер; негізгі қозғаушы күш немесе қозғаушы момент механизмді қозғалысқа түсіру мақсатында кіріс буынға түсіріледі.
* ... ... - ... ... ... табылатын күштер; тасымалданатын дененің звеноға әсерін көрсететін шығыс ... әсер ... ... ... ... тұрақты да, айнымалы да болуы мүмкін. Механизмді талдау үшін барлық сыртқы күштер ... ... ... Негізгі қозғаушы күш немесе қозғаушы момент қозғалтқыштың (двигатель) механикалық сипаттамасы, ал пайдалы ... күші ... ... ... сипаттамасы түрінде анықталады.
Динамикалық талдауға кірісер алдында механизмге қандай сыртқы күштер әсер ететінін және олардың сипаттамаларын ... ... алу ... ... ... үшін оның ... ... құру қажет. Ол көбінесе нақты жүйеге қарағанда қарапайымдырақ болады. Кез келген бір кіріс звеносы бар механизмнің ең қарапайым ... ... - ... да бір ... ... ... ... қатты дене (25-сурет). Мұндай модель бір массалы динамикалық модель деп аталады.
Сурет 25. Айналмалы бір массалы ... ... ... МПД - ... күштердің келтірілген моменті, МПС - кедергі күштерінің келтірілген моменті, JП - келтірілген ... ... - ... ... Y ... проекциясы.
Бір массалы динамикалық модельдер:
* Қозғалыстың орташа жылдамдығымен үдеуін анықтау;
* Қозғалысқа қажет қозғалтқыштың қуатын ... ... ... және ... ... анықтау;
* Тежеуші күшті анықтау;
Сияқты динамикалық есептерді шығаруда қолданылады.
Күштердің әсерінен механизм қозғалысын зерттеудің жалпы сұлбасы
Қатты ... және ... ... W=1 тең ... ... талдау келесі ретпен жүреді:
* Механизмнен кіріс немесе шығыс (тірекпен бірге) звеносы бөлініп алынады.
* Осы буынға, барлық буындардың ... мен ... әсер ... ... келтіреді. Нәтижесінде 25-суретке сәйкес динамикалық модель алынады. Оның қозғалмалы звеносы ... ... деп ...
* ... звеносының қозғалыс теңдеуін шешіп, талап етілген түрде келтіру звеносының қозғалыс заңы табылады.
Келтіру звеносының қозғалысының теңдеуі екі түрде көрсетілуі ... ; ... . ...
МП - МПД келтірілген қозғаушы күштердің моменті мен МПС келтірілген кедергі күштердің моментінің қосындысына тең келтірілген момент;
- ... ... ... ... ... ... бұрыштық жылдамдығы;
- келтірілген инерция моменті;
7.1. ПШН-8-3-5500 ТЕРБЕЛМЕЛІ СТАНОКТЫҢ РЫЧАГТЫ МЕХАНИЗМІН ДИНАМИКАЛЫҚ ТАЛДАУ
Жоғарыда айтылғандай қай звено қалай қозғалатынын ... ... 1 ... ... ... редуктор мен электроқозғалтқыштың көмегімен қозғалысқа түседі. Кривошип 1 ... ... ... және оның ... бұрышы болып табылады. Шатун 2 бір ұшымен кривошип 1-мен ... ал ... ... ... бекітілген звено 3-ке траверсаның көмегімен жалғанған және жазық паралель қозғалыс жасайды. Звено 3 тірекке қатысты айналмалы қозғалыс ... ... бір ... ... ... ... ауырлық күші әсер етеді.
Штангалық насостың приводы болып табылатын ПШН-8-3-5500 тербелмелі станоктың рычагты механизміндегікривошиптің ... ... ... жиілігі - 4,3-6,8 об/мин Ал енді ... ... ... ... ... ... ... жүйесіндегі белгілеулер бойынша қайта жазып шықсақ төмендегідей (11) теңдеу келесі түрде болады:
(13)
Осыдан:
(14)
(8)-ге сәйкес:
Мұндағы:
Осыдан: (15)
Maple жүйесінде құрылған программаның көмегімен динамиканың теңдеулерін ... ... ... ... ... ... мен ... t арасындағы тәуелділік графигі алынды:
Сурет 26. мен уақыт t арасындағы тәуелділік графигі
ҚОРЫТЫНДЫ
* ПШН-8-3-5500 тербелмелі ... ... ... ... үшін ... ... ... Maple 16 жүйесінде рычагты механизмнің кинематикалық талдауы жасалды, звеноларының жылдамдықтары мен үдеулері табылды. Кривошиптің бір рет толық айналған кездегі ... пен ... ... графикалық диаграммасы алынды. Екі өлшемді қозғалыс анимациясы жасалынды.
* Рычагты механизмнің күштік талдауы үшін аналитикалық өрнектер табылды. Maple 16 ... ... ... ... ... ... жасалды, топсалардағы реакция күштері табылды және теңгеруші моменттің шамасы анықталды. Кривошиптің бір рет ... ... ... ... ...
* ... механизмнің динамикалық талдауы үшін аналитикалық өрнектер табылды. Maple 16 жүйесінде рычагты ... ... ... ... кривошиптің бұрыштық жылдамдығының уақыттан тәуелділік графигі құрылды.
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
* Артоболевский И.И. ... ... и ... М., ... ... О.Н., ... Н.И. Курс теории механизмов и машин. М., 1978.
* Левитский Н.И. Теория механизмов и машин. М., ... ... ... и ... Под ред. ... К.В. М., 1987.
* Теория механизмов и механика машин. Под ред. Фролова К.В. М., ... ... И.И., ... Б.В. Сборник задач по теории механизмов и машин. М., 1973.
* Баранов Г.Г. Курс теории механизмов и машин. М., ... ... В.А. Курс ... ... и ... М., ... ... Л.Н. Конструирование рациональных механизмов. М., 1974.
* Юденич В.В. Лабораторные работы по теории механизмов и машин. М., ... ... А.С. ... ... по теории механизмов и машин. М., 1970.
* Попов С.А., Тимофеев Г.А. Курсовое ... по ... ... и ... ... ... ... Г.В, Молчанов А.Г. - Машины и оборудование для ... ... и ... ... Молчанов А.Г., Чичеров В.Л. Нефтепромысловые машины и механизмы. М.,1983.
* Чичеров Л.Г., Основы конструирования нефтепромыслового оборудования. М.,1987.

Пән: Мұнай, Газ
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Көлемі: 20 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 1 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
CISCO 5500 series қондырғысының негізінде есептеуіш желілердің құрылымы60 бет
GPS құрылғылары және геодезиялық аспаптар мен жабдықтар51 бет
Java және Android бағдарламасында мобильді құрылғы құру30 бет
«Есте сақтау құрылғыларының классификациясы.динамикалық жад контроллері»5 бет
Адсорбер құрылғыларының жұмыс принципін қарастыру және басқа құрылғылармен салыстыра отырып, тиімділігін анықтау54 бет
Арнайы компьютерлердің құрылғылары29 бет
Ақпаратты өрнектеудің динамикалық тәсілдері24 бет
Байланыс желісінің құрылғылары24 бет
Бағалау обьектілері ретінде машиналар мен құрылғылардың ерекшеліктері49 бет
Дербес компьютер құрылғылары10 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь