东北大学机械原理课程设计铰链式颚式破碎机方案分析Word格式.docx
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一设计题目
铰链式颚式破碎机方案分析
二已知条件及设计要求
2.1已知条件
图(a)所示为六杆铰链式破碎机方案简图。
主轴1的转速:
n1=170r/min。
已知尺寸:
固定铰链坐标:
P1x=1.0m=1.0m;
P4x=1.94,P4y=0.0;
P6x=0.0,P6y=1.85;
杆长:
r12=0.1m,r23=1.25m,r34=1.15m,r56=1.96m,r611=2.5m,质心均在各杆的中心处.
构件质量:
m1=0.0kg,m2=500.0kg,m3=200.0kg,m4=200.0kg,m5=900.0kg.
构件转动惯量:
J1=0.0kg,J2=25.5kg,J3=9.0kg,J4=9.0kg,J5=50kg,
LO5D=0.6m,破碎阻力Q在颚板5的右极限位置到左极限位置间变化,如图(b)所示,Q力垂直于颚板。
图(c)是四杆铰链式颚式破碎机方案简图。
P1x=0.0m,P1y=2.0;
P4x=0.0,P4y=1.85;
r12=0.04m,r23=1.11m,r34=1.96m,r411=0.6m,曲柄1的质心在O1点处,质心均在各杆的中心处.
m1=0.0kg,m2=200.0kg,m3=900.0kg.
J1=0.0kg,J2=9.0kg,J3=50kg.
(a)六杆铰链式破碎机(b)工艺阻力
(c)四杆铰链式破碎机
2.2设计要求
试比较两个方案进行综合评价。
主要比较以下几方面:
1.进行运动分析,画出颚板的角位移、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线。
2.进行动态静力分析,比较颚板摆动中心运动副反力的大小及方向变化规律,曲柄上的平衡力矩大小及方向变化规律。
3.飞轮转动惯量的大小。
三.机构的结构分析
3.1六杆铰链式破碎机
+
3.2四杆铰链式破碎机
四.机构的运动分析
4.1六杆铰链式颚式破碎机的运动分析
(1)调用bark函数求2点的运动参数
形参
n1n2n3kr1r2gamtwepvpap
实参
1201r120.0.twepvpap
(2)调用rrrk函数求3点的运动参数
mn1n2n3k1k2r1r2twepvpap
142342r34r23twepvpap
(3)调用rrrk函数求5点的运动参数
136545r35r56twepvpap
(4)程序:
对5点的运动轨迹分析
#include"
graphics.h"
subk.c"
draw.c"
main()
{
staticdoublep[20][2],vp[20][2],ap[20][2],del;
staticdoublet[10],w[10],e[10],pdraw[370],vpdraw[370],apdraw[370];
staticintic;
doubler12,r34,r23,r56,r35,r611;
doublepi,dr;
inti;
FILE*fp;
r12=0.1;
r34=1.0;
r23=1.250;
r56=1.96;
r35=1.15;
r611=0.6;
pi=4.0*atan(1.0);
dr=pi/180.0;
w[1]=-170*2*pi/60;
e[1]=0.0;
del=5.0;
p[6][1]=0.0;
p[6][2]=1.85;
p[1][1]=1.0;
p[1][2]=0.85;
p[4][1]=1.94;
p[4][2]=0.0;
printf("
\nTheKinematicParametersofPoint11\n"
);
NoTHETA1t11w11e11\n"
degradrad/srad/s/s\n"
if((fp=fopen("
file6"
"
w"
))==NULL)
{
printf("
Can'
topenthisfile.\n"
exit(0);
}
fprintf(fp,"
degradrad/srad/s/s"
ic=(int)(360.0/del);
for(i=0;
i<
=ic;
i++)
{
t[1]=(i)*del*dr;
bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
rrrk(1,4,2,3,3,2,r34,r23,t,w,e,p,vp,ap);
rrrk(1,3,6,5,4,5,r35,r56,t,w,e,p,vp,ap);
bark(6,0,11,5,0.0,r611,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
\n%2d%12.3f%12.3f%12.3f%12.3f"
i+1,t[1]/dr,
t[5],w[5],e[5]);
fprintf(fp,"
pdraw[i]=t[5];
vpdraw[i]=w[5];
apdraw[i]=e[5];
if((i%16)==0){getch();
}
fclose(fp);
getch();
draw1(del,pdraw,vpdraw,apdraw,ic);
(5)数据:
随主动件1变化的运动参数
TheKinematicParametersofPoint11
NoTHETA1t11w11e11
degradrad/srad/s/s
10.000-1.6170.6404.417
215.000-1.6260.5576.753
330.000-1.6330.4487.834
445.000-1.6390.3318.030
560.000-1.6430.2147.774
675.000-1.6450.1027.423
790.000-1.646-0.0057.191
8105.000-1.645-0.1107.140
9120.000-1.643-0.2157.190
10135.000-1.639-0.3217.156
11150.000-1.633-0.4246.788
12165.000-1.626-0.5185.823
13180.000-1.618-0.5924.050
14195.000-1.609-0.6321.367
15210.000-1.600-0.628-2.156
16225.000-1.591-0.566-6.231
17240.000-1.583-0.444-10.330
18255.000-1.578-0.266-13.729
19270.000-1.576-0.048-15.645
20285.000-1.5770.184-15.482
21300.000-1.5810.397-13.104
22315.000-1.5880.561-8.969
23330.000-1.5970.656-4.009
24345.000-1.6070.6800.719
25360.000-1.6170.6404.417
(6)线图:
5点水平位移,速度,加速度线图
六杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线
4.2四杆铰链式颚式破碎机的运动分析
1201r120.00.0twepvpap
124323r23r34twepvpap
(3)程序:
对3点的运动轨迹分析
doubler12,r34,r23,r47;
r12=0.04;
r23=1.11;
r34=1.96;
r47=0.6;
del=15.0;
p[4][2]=-0.95;
p[4][1]=2.0;
p[1][1]=0.0;
p[1][2]=0.0;
\nTheKinematicParametersofPoint7\n"
NoTHETA1t3w3e3\n"
file1"
\nTheKinematicParametersofPoint3\n"
t[1]=(-i)*del*dr;
rrrk(1,2,4,3,2,3,r23,r34,t,w,e,p,vp,ap);
bark(4,0,7,3,0.0,r47,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
t[3],w[3],e[3]);
pdraw[i]=t[3];
vpdraw[i]=w[3];
apdraw[i]=e[3];
(4)数据:
TheKinematicParametersofPoint3
NoTHETA1t3w3e3
10.0002.1570.2245.275
2-15.0002.1610.2923.968
3-30.0002.1660.3392.398
4-45.0002.1710.3620.696
5-60.0002.1760.360-1.005
6-75.0002.1810.333-2.588
7-90.0002.1860.285-3.958
8-105.0002.1900.218-5.042
9-120.0002.1920.138-5.793
10-135.0002.1940.050-6.182
11-150.0002.194-0.042-6.195
12-165.0002.192-0.131-5.831
13-180.0002.190-0.211-5.104
14-195.0002.186-0.279-4.044
15-210.0002.182-0.329-2.700
16-225.0002.177-0.358-1.143
17-240.0002.171-0.3620.534
18-255.0002.166-0.3422.218
19-270.0002.161-0.2973.788
20-285.0002.158-0.2325.118
21-300.0002.155-0.1496.094
22-315.0002.153-0.0546.628
23-330.0002.1530.0446.667
24-345.0002.1550.1396.202
25-360.0002.1570.2245.275
3点水平位移,速度,加速度线图
四杆机构颚板角位置、角速度、角加速度随曲柄转角的变化曲线
五.机构的动态静力分析
5.1六杆铰链式颚式破碎机的静力分析
(1)、
(2)、(3)步同运动分析1、2、3
(4)调用bark函数求7的运动参数
n1n2n3kr1r2gamtwepvpap
20720.0r270.0twepvpap
(5)调用bark函数求8的运动参数
40830.0r480.0twepvpap
(6)调用bark函数求9的运动参数
30940.0r390.0twepvpap
(7)调用bark函数求10的运动参数
601050.0r6100.0twepvpap
(8)调用bark函数求11的运动参数
601150.0r6110.0twepvpap
(9)调用rrrf对4、5杆件组成的rrr杆组进行静力分析
n1n2n3ns1ns2nn1nn2nexfk1k2twepvpap
3659100111145twepvpap
(10)调用rrrf对2、3杆组成的rrr杆组进行静力分析
4338730032twepvpap
(11)调用barf对主动件1进行静力分析
n1ns1nn1k1papefrtb
1121papefrtb
(12)程序:
对质心的运动分析,对固定铰链的静态动力分析,主动反力偶
subf.c"
math.h"
main()
{
staticdoublet[10],w[10],e[10];
staticdoublebt6draw[370],fr6draw[370],tbdraw[370],tb1draw[370];
staticdoublefr[20][2],fe[20][2];
doubler12,r23,r34,r35,r56;
doubler27,r48,r39,r610,r611;
doublepi,dr,fr6,bt6,we1,we2,we3,we4,we5,tb,tb1;
FILE*fp;
sm[1]=0.0;
sm[2]=500.0;
sm[3]=200.0;
sm[4]=200.0;
sm[5]=900.0;
sj[1]=0.0;
sj[2]=25.5;
sj[3]=9.0;
sj[4]=9.0;
sj[5]=50.0;
r23=1.25;
r56=1.96;
r27=r23/2;
r48=r34/2;
r39=r35/2;
r610=r56/2;
p[1][2]=1.0;
p[6][1]=0.0;
\nTheKineto-staticAnalysisofaSix-barLinkase\n"
NOTHETA1FR6BT6TBTB1\n"
(deg.)(N)(deg.)(N.m)(N.m)\n"
))==NULL)
Can'
topenthisfile./n"
exit(0);
}
fprintf(fp,"
i++)
{
t[1]=(-i)*del*dr;
bark(1,2,0,1,r12,0.0,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
rrrk(1,4,2,3,3,2,r34,r23,t,w,e,p,vp,ap);
bark(2,0,7,2,0.0,r27,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
bark(4,0,8,3,0.0,r48,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
bark(3,0,9,4,0.0,r39,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
bark(6,0,10,5,0.0,r610,0.0,t,w,e,p,vp,ap);
rrrf(3,6,5,9,10,0,11,11,4,5,p,vp,ap,t,w,e,fr);
rrrf(4,2,3,8,7,3,0,0,3,2,p,vp,ap,t,w,e,fr);
barf(1,1,2,1,p,ap,e,fr,&
tb);
fr6=sqrt(fr[6][1]*fr[6][1]+fr[6][2]*fr[6][2]);
bt6=atan2(fr[6][2],fr[6][1]);
we1=-(ap[1][1]*vp[1][1]+(ap[1][2]+9.81)*vp[1][2])*sm[1]-e[1]*w[1]*sj[1];
we2=-(ap[7][1]*vp[7][1]+(ap[7][2]+9.81)*vp[7][2])*sm[2]-e[2]*w[2]*sj[2];
we3=-(ap[8][1]*vp[
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- 东北大学 机械 原理 课程设计 铰链 颚式破碎机 方案 分析