Другие статьи

Цель нашей работы - изучение аминокислотного и минерального состава травы чертополоха поникшего
2010

Слово «этика» произошло от греческого «ethos», что в переводе означает обычай, нрав. Нравы и обычаи наших предков и составляли их нравственность, общепринятые нормы поведения.
2010

Артериальная гипертензия (АГ) является важнейшей медико-социальной проблемой. У 30% взрослого населения развитых стран мира определяется повышенный уровень артериального давления (АД) и у 12-15 % - наблюдается стойкая артериальная гипертензия
2010

Целью нашего исследования явилось определение эффективности применения препарата «Гинолакт» для лечения ВД у беременных.
2010

Целью нашего исследования явилось изучение эффективности и безопасности препарата лазолван 30мг у амбулаторных больных с ХОБЛ.
2010

Деформирующий остеоартроз (ДОА) в настоящее время является наиболее распространенным дегенеративно-дистрофическим заболеванием суставов, которым страдают не менее 20% населения земного шара.
2010

Целью работы явилась оценка анальгетической эффективности препарата Кетанов (кеторолак трометамин), у хирургических больных в послеоперационном периоде и возможности уменьшения использования наркотических анальгетиков.
2010

Для более объективного подтверждения мембранно-стабилизирующего влияния карбамезапина и ламиктала нами оценивались перекисная и механическая стойкости эритроцитов у больных эпилепсией
2010

Нами было проведено клинико-нейропсихологическое обследование 250 больных с ХИСФ (работающих в фосфорном производстве Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции)
2010


C использованием разработанных алгоритмов и моделей был произведен анализ ситуации в системе здравоохранения биогеохимической провинции. Рассчитаны интегрированные показатели здоровья
2010

Специфические особенности Каратау-Жамбылской биогеохимической провинции связаны с производством фосфорных минеральных удобрений.
2010

3d проектирование и кинематический анализ ударного механизма бурильного станка веер-1г

3D ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ УДАРНОГО МЕХАНИЗМА БУРИЛЬНОГО СТАНКА ВЕЕР-1Г

Большое количество зарубежных предприятий и фирм занимаются производством и продажей вибрационного оборудования и оборудования ударного действия. Достаточно большим является внутренняя потребность Казахстана в ударных и вибрационных и буровых машинах, в котором стратегически важным определены развитие горно-металлургической отрасли, жилищное строительство и строительство автомобильных дорог, горнодобывающая промышленность, разведка и бурения пород и нефти и т.п. В последнее время в машиностроительной практике вибротехника создается на базе импульсных рычажных механизмов и механизмов переменной структуры. Импульсные рычажные механизмы (ИРМ) и механизмы переменной структуры (МПС) обладают уникальными возможностями резкого, почти мгновенного изменения законов движения исполнительного звена под действием незначительного возмущения за счет геометрических свойств без разрыва кинематической цепи механизма. На кафедре «ТМ и ОКМ» на основе математического моделирования проводятся исследования динамических процессов бурильного станка ВЕЕР-1Г.

В процессе исследования бурильного механизма возникают следующие задачи:

  1. Используя систему Autodesk Inventor 2011 создать трехмерную модель рамы бурильного станка;
  2. Выявить действующие силы и провести прочностной анализ рамы;
  3. Вывести деталировочные чертежи рамы;
  4. Провести кинематический анализ ударного механизма, определить скорость и ускорение ударяемой по волноводу точки.

Бурильный механизм БГ-1М, кинематическая схема, которой представлена на рисунке 1, предназначен для бурения шпуров и скважин при проходке горных выработок и добыче полезных ископаемых буровзрывным способом.

Рис. 1. Кинематическая схема бурильной головки БГ-1М

1-гидромотор ударника; 2-кривошип; 3-волновод;

4-зубчатое колесо вращателя; 5-хвостовик; 6-штанга; 7-коромысло; 8-шатун; 9-корпус ударника; 10-гидромотор вращателя;

11-вал шестерня вращателя; 12-корпус вращателя; 13-коронка

Механизм состоит из ударного, упорного и вращательного узла. Ударный узел с механизмом переменной структуры (МПС), представляет собой шарнирный четырехзвенный механизм кривошипно-коромыслового типа с определенными соотношениями длин звеньев - кривошипа, шатуна, коромысла и опоры. Предназначенный для преобразования вращения кривошипа 2, который приводится в движение с помощью гидромотора 1, в качательное движение коромысла 7, который в особом положении механизма, когда все звенья механизма встраиваются в одну линию, наносит удары по волноводу 3. Энергия удара через волновод, хвостовик 5 и буровую штангу 6 передается к забою.

При помощи системы Autodesk Inventor 2011 было проведено 3D проектирование данного механизма. Вначале создавались отдельные детали, а затем была проведена сборка механизма. Кинематическая схема ударного механизма показана на рисунке 2. Массы звеньев: m1=5,465 кг; m2=0,612 кг; m3=2,582 кг; Частота ударов 25-70 Гц.

Рис. 2. Кинематическая схема ударного механизма.

1-кривошип; 2-шатун; 3-коромысло

На рис.3 показано компьютерное изображение ударного механизма в аксонометрии. Кроме того, была выполнена анимация движения ударного механизма.

Рис. 3 Компьютерное изображение ударного механизма

Механизм в особом положении производит удар по волноводу. В этот момент скорость и ускорение ударяемой точки становятся очень большими.

Рис. 4. Схема механизма с обозначениями переменных

Положение точки С определяется по следующим формулам:

xC  xA  l1  cos1;

yC  yA  l1  sin 1;

В треугольнике АСD задано положение трех точек — вершин треугольника. Находят параметры базового вектора hCB :

C

b  (xC

  • xD

)2  y

  • yD

2 ;

sin b  ( yC  yD ) / ;

cos b  (xC  xD ) / ;

b  arctg (sin b / cosb );

Вектор является базовым для присоединения звеньев 2 и 3:

l2  d

или

l2  *

и l3  c

или

l3  c * . При образовании трехвекторного контура возможны два

варианта:

DCB

(основные линии) и

DCB *

(штрихпунктирные линии). Поэтому необходимо

учитывать знак сборки контура:

sgn(MB (b))  1 . Для краткости

(MB (b))

обозначают (В) или

(В*).Тогда sgn(B)  1; sgn(B*)  1 .Углы UD, UC, UB в косоугольном треугольнике не зависят от сборки контура. Их определяют как углы в косоугольном треугольнике при заданных длинах трех сторон:

cosUB 

cosUD 

c2  2  b2

2   d ;

b2  c2  2

2   c ;

cosUC 

Функции положения звеньев механизма: звено 3

2  b2  c2

2   b ;

c  b  UD sgn(MB (b))  b  UD;

так как

sgn(B)  1,  0

звено 2

c*  b  UD, так как

sgn(B*)  1,  0

d  b  UC sgn(MB (b))  2k  b  UC,

так как sgn(B)  1,  0

d *  b  UC, так как sgn(B*)  1,  0

Координаты пары В звеньев 2 и 3:

или

xB  xC  lcosd ; xB*  xC  lcosd* ;

xB  xD  lcosc ; xB*  xD  lcosc* ;

yB  yC  lsind ; yB*  yC  lsind* ;

yB  yD  lsinc ; yB*  yD  lsinc* ;

Для проведения кинематического анализа ударного механизма была составлена программа в системе Maple. На рис. 5 показано изменение угла поворота 3-го звена Рис. 5.

На рис. 6 показано изменение скорости ударяемой точки 3-го звена.

Рис. 6

На рис. 7 показано изменение ускорения ударяемой точки 3-го звена.

Рис. 7.

На рис. 8 показано изменение угловой скорости 3-го звена.

Рис. 8.

На рис. 9 показано изменение углового ускорения 3-го звена

Рис. 9.

На рис. 10 показан план 24 положений ударного механизма

Рис. 10.

Как видно из проведенных расчетов, скорость и ускорение ударяемой точки 3-го звена в особом положении принимает большие значения. Это приводит к большой силе удара.

ЛИТЕРАТУРА

  1. C.А. Попов. Г. А., Курсовое проектировоние по теории механизмов и ммеханике машин– М.:“Высшая школа” 1998. – 351 с.
  2. Дьяконов В Maple 6: учебный курс. Система компьютерной математики – СПб.: Питер, 2001.-608с.:
  3. И.И. Артоболевский Теория механизмов и машин: Учебник для вузов М: Наука 1988.-640 с.
  4. Кожевников С.Н. Теория механизмов и машин. Учебное пособие для студентов вузов. М:«Машиностроение» 1973.592 с.
  5. Дэниэл Т. Банах, Трэвис Джонс, Алан Дж. Каламейя. Autodesk Inventor. Издательство «Лори», 2006, 714с.
  6. М.Н. Кирсанов. Задачи по теоретической механике с решениями в Maple 11. М.: Физматлит, 2010, 264с.
  7. В.3. Аладьев, В.К. Бойко, Е.А. Ровба. Программирование и разработка приложений в Maple. Гродно,Таллин, 2007.
  8. В.З. Аладьев. Основы программирования в Maple. Таллин, 2006.
  9. М.Н. Кирсанов. Графы в Maple. М.: Физматлит, 2007, 168с.

 

Разделы знаний

Архитектура

Научные статьи по Архитектуре

Биология

Научные статьи по биологии 

Военное дело

Научные статьи по военному делу

Востоковедение

Научные статьи по востоковедению

География

Научные статьи по географии

Журналистика

Научные статьи по журналистике

Инженерное дело

Научные статьи по инженерному делу

Информатика

Научные статьи по информатике

История

Научные статьи по истории, историографии, источниковедению, международным отношениям и пр.

Культурология

Научные статьи по культурологии

Литература

Литература. Литературоведение. Анализ произведений русской, казахской и зарубежной литературы. В данном разделе вы можете найти анализ рассказов Мухтара Ауэзова, описание творческой деятельности Уильяма Шекспира, анализ взглядов исследователей детского фольклора.  

Математика

Научные статьи о математике

Медицина

Научные статьи о медицине Казахстана

Международные отношения

Научные статьи посвященные международным отношениям

Педагогика

Научные статьи по педагогике, воспитанию, образованию

Политика

Научные статьи посвященные политике

Политология

Научные статьи по дисциплине Политология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Психология

В разделе "Психология" вы найдете публикации, статьи и доклады по научной и практической психологии, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. В своих работах авторы делают обзоры теорий различных психологических направлений и школ, описывают результаты исследований, приводят примеры методик и техник диагностики, а также дают свои рекомендации в различных вопросах психологии человека. Этот раздел подойдет для тех, кто интересуется последними исследованиями в области научной психологии. Здесь вы найдете материалы по психологии личности, психологии разивития, социальной и возрастной психологии и другим отраслям психологии.  

Религиоведение

Научные статьи по дисциплине Религиоведение опубликованные в Казахстанских научных журналах

Сельское хозяйство

Научные статьи по дисциплине Сельское хозяйство опубликованные в Казахстанских научных журналах

Социология

Научные статьи по дисциплине Социология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Технические науки

Научные статьи по техническим наукам опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физика

Научные статьи по дисциплине Физика опубликованные в Казахстанских научных журналах

Физическая культура

Научные статьи по дисциплине Физическая культура опубликованные в Казахстанских научных журналах

Филология

Научные статьи по дисциплине Филология опубликованные в Казахстанских научных журналах

Философия

Научные статьи по дисциплине Философия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Химия

Научные статьи по дисциплине Химия опубликованные в Казахстанских научных журналах

Экология

Данный раздел посвящен экологии человека. Здесь вы найдете статьи и доклады об экологических проблемах в Казахстане, охране природы и защите окружающей среды, опубликованные в научных журналах и сборниках статей Казахстана. Авторы рассматривают такие вопросы экологии, как последствия испытаний на Чернобыльском и Семипалатинском полигонах, "зеленая экономика", экологическая безопасность продуктов питания, питьевая вода и природные ресурсы Казахстана. Раздел будет полезен тем, кто интересуется современным состоянием экологии Казахстана, а также последними разработками ученых в данном направлении науки.  

Экономика

Научные статьи по экономике, менеджменту, маркетингу, бухгалтерскому учету, аудиту, оценке недвижимости и пр.

Этнология

Научные статьи по Этнологии опубликованные в Казахстане

Юриспруденция

Раздел посвящен государству и праву, юридической науке, современным проблемам международного права, обзору действующих законов Республики Казахстан Здесь опубликованы статьи из научных журналов и сборников по следующим темам: международное право, государственное право, уголовное право, гражданское право, а также основные тенденции развития национальной правовой системы.