裝配圖高壓均質(zhì)機(jī)傳動(dòng)端的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真(1)
裝配圖高壓均質(zhì)機(jī)傳動(dòng)端的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真(1),裝配,高壓,均質(zhì)機(jī),傳動(dòng),設(shè)計(jì),運(yùn)動(dòng),仿真
高壓均質(zhì)機(jī)傳動(dòng)端的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)仿真摘 要本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是高壓均質(zhì)機(jī)動(dòng)力端主要零件。首先,文章介紹了高壓均質(zhì)機(jī)的工作原理。流體在高壓狀態(tài)下通過(guò)細(xì)小縫隙時(shí),會(huì)產(chǎn)生較大的剪切力、撞擊力和空穴力,使流體中的固體顆粒破碎為微小顆粒,高壓均質(zhì)機(jī)就是利用這一原理工作的。接著,文章參考現(xiàn)有的均質(zhì)機(jī)結(jié)構(gòu),確定了均質(zhì)機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù),然后,按照高壓往復(fù)泵的設(shè)計(jì)方法對(duì)高壓均質(zhì)機(jī)的主要零部件,如傳動(dòng)裝置、曲軸、連桿等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。還有液力端泵閥的設(shè)計(jì),并對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)的強(qiáng)度校核。最后,文章介紹了本次設(shè)計(jì)中還有高壓均質(zhì)機(jī)的運(yùn)動(dòng)仿真,采用了C語(yǔ)言程序,并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。關(guān)鍵詞:高壓均質(zhì)機(jī) 食品機(jī)械 均質(zhì)閥目 錄摘要 1緒論 4第一章 均質(zhì)機(jī)及其基本參數(shù) 51.1均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)原理 51.2均質(zhì)機(jī)的工作原理 51.3均質(zhì)機(jī)的基本參數(shù) 6第二章 總體設(shè)計(jì) 92.1傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)形式的選擇 92.2液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇 92.3確定泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 102.4原動(dòng)機(jī)的選擇 12第三章 動(dòng)力端的設(shè)計(jì)計(jì)算 143.1傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì) 143.2曲軸的設(shè)計(jì) 153.3連桿與其軸瓦 153.4十字頭 16第四章 液力端零部件設(shè)計(jì) 164.1泵閥設(shè)計(jì)16第五章 運(yùn)動(dòng)仿真205.1 C語(yǔ)言程序簡(jiǎn)介205.2傳動(dòng)端運(yùn)動(dòng)及程序20設(shè)計(jì)小結(jié)32致謝33參考資料 34緒 論高壓均質(zhì)是一種制備超細(xì)液液乳化物或液固分散物的通用設(shè)備,被廣泛應(yīng)用與各行業(yè)的生產(chǎn)者和科技研領(lǐng)域。例:一、 食品飲料行業(yè):豆奶、花生奶、松子奶等各種植物蛋白飲料。核桃露、杏仁露、蓮子露、椰子汁等各種懸浮果汁飲料。酸奶、均質(zhì)奶、純牛奶、甜牛奶、乳酸飲料、冰淇淋、豆奶粉等各種乳品和乳制品。二、 制藥:抗生素、各種乳劑、漿液制劑、中藥制劑、花粉破碎及各種營(yíng)養(yǎng)保健液。三、 輕工化工行業(yè):香精香料、化妝品、乳化硅油、感光劑、增亮劑、高級(jí)涂料、顏料、染料等。四、 生物工程技術(shù):對(duì)大腸桿菌、胞進(jìn)行破碎,撮取其有效成分。隨著人民生活水平的提高,食品工業(yè)必將跟上時(shí)代的步伐,不僅要求食品本身的營(yíng)養(yǎng)豐富,還對(duì)其質(zhì)量、口味、外觀、保存等提出了高標(biāo)準(zhǔn),這樣必然把食品工業(yè)推上一個(gè)新高潮。食品品種繁多,本設(shè)計(jì)是主要應(yīng)用于乳品工業(yè)中。它是一種特殊的高壓泵,用于噴霧干燥設(shè)備中,可使液體分散成細(xì)微的霧滴,便于干燥成粉狀。通過(guò)均質(zhì)的煉乳、冰淇淋、代乳粉,液體中的分散項(xiàng)破裂成細(xì)微狀態(tài),可減少沉淀,增加粘稠性,口感細(xì)膩,并延長(zhǎng)存放時(shí)間。均質(zhì)機(jī)不僅在乳品工業(yè)和冰淇淋生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用,而且還適用于醫(yī)藥、化工生產(chǎn)中??傊谖覈?guó)均質(zhì)機(jī)發(fā)揮出的作用越來(lái)越大,因此需要人們對(duì)其進(jìn)行深入的研究,以便設(shè)計(jì)生產(chǎn)。本設(shè)計(jì)參考現(xiàn)有的均質(zhì)機(jī)而設(shè)計(jì),力求經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)合理,但肯定還有許多的不足之處,希望在老師和同學(xué)的幫助下,得到進(jìn)一步的改進(jìn)。第1章 均質(zhì)機(jī)及其基本參數(shù)均質(zhì)機(jī)是一種特殊的高壓泵,利用高壓的作用,使物料中的脂肪球的破裂到直徑小于2m達(dá)99%。均質(zhì)機(jī)由均質(zhì)頭和高壓泵組成,即往復(fù)柱塞泵。它包括液力端和動(dòng)力端。通過(guò)均質(zhì)后的牛奶、脂肪球直徑和所占比例均發(fā)生變化,如表1-1:表1-1脫脂乳與均質(zhì)乳中的脂肪球比較脂肪球()脫脂乳()均質(zhì)乳()一段二段0141.819.289.21247.766.510.3239.212.60.5340.91.70450.100560001.1均質(zhì)機(jī)的均質(zhì)原理1.1.1剪切作用流體在高速流動(dòng)時(shí),在均質(zhì)機(jī)頭隙縫處,產(chǎn)生剪切作用而均質(zhì)。脂肪球通過(guò)三個(gè)柱塞往復(fù)泵吸入泵體時(shí),在縫隙處先是被延展,同時(shí)又存在著液流通過(guò)均質(zhì)閥時(shí)的渦動(dòng)作用,使延展部分被剪切為更小的脂肪球微粒。又因?yàn)橐毫髦写嬖谥砻婊钚晕镔|(zhì),它圍繞在更細(xì)小的脂肪球微粒外層形成一種這些微粒不再互相粘合的膜.脂肪滴由此離開,而后面部分的還沒(méi)有流進(jìn)縫隙。當(dāng)?shù)竭_(dá)均質(zhì)閥活門縫隙處時(shí),會(huì)同樣的剪切作用繼續(xù)形成更小的脂肪球微粒。1.1.2撞擊學(xué)說(shuō)三聯(lián)柱塞往復(fù)泵的高壓作用使液體中脂肪球和均質(zhì)閥發(fā)生高速撞擊現(xiàn)象,因而使料液中的脂肪球破裂。1.1.3空穴學(xué)說(shuō)因高壓作用使料液高速流過(guò)均質(zhì)閥縫隙處時(shí),造成相當(dāng)于高頻振動(dòng)的效果,能在瞬間引起空穴現(xiàn)象,使脂肪球碎裂。在實(shí)際工作中,高壓均質(zhì)機(jī)的原理是以上幾種學(xué)說(shuō)的綜合。1.2均質(zhì)機(jī)的工作原理如圖1-1所示,當(dāng)高壓液體通過(guò)閥的閥座和閥桿的狹窄通道時(shí)(可以用調(diào)節(jié)手柄調(diào)節(jié)間隙大小),使液料速度達(dá)150300m/s,壓力降低至液料汽化壓力,使之形成氣泡。當(dāng)液料離開閥座門間的間隙時(shí),其速度降低,壓力升高,導(dǎo)致氣泡被壓破,產(chǎn)生內(nèi)爆,產(chǎn)生的空穴和高頻振動(dòng)使脂肪球顆粒破碎。此過(guò)程中,能量強(qiáng)烈釋放,液料形成湍流,沖擊沖擊流,完成均質(zhì)過(guò)程。圖1-1雙級(jí)均質(zhì)閥工作示意圖1.3均質(zhì)機(jī)的基本參數(shù)1.3.1瞬時(shí)流量理論上,瞬時(shí)流量=工作腔容積變化率如圖1-2圖1-2圖1-3雙缸泵的無(wú)因次流量曲線圖1-4 三缸泵的無(wú)因次流量曲線q = A=Au=Ar(u) (q)= = (u)其中(q) -無(wú)因次瞬時(shí)流量; (u)-無(wú)因次瞬時(shí)速度, (u)=-(sin+sin2)。衡量流量脈動(dòng)性的指標(biāo)為不均勻系數(shù)=單缸泵:B=3.14 ; 雙缸泵:B/2=1.57 ;三缸泵:B/3=1.04 ; 四缸泵:B1.1 ;可以看出,四缸泵的脈動(dòng)性反而比三缸泵有所增加,流量曲線如圖1-3,圖1-4。1.3.2泵的壓力均質(zhì)壓力對(duì)脂肪球大小的影響如表1-2:表1-2壓力(kgf/cm)脂肪球直徑()平均直徑()01183.71351142.3970171.68105141.40141131.08176130.992110.520.76隨著壓力的提高,脂肪球顆粒減少,考慮到制造工藝性、經(jīng)濟(jì)性,壓力不宜太高,所以本機(jī)選180 kg f/cm。1.3.3均質(zhì)溫度均質(zhì)與溫度的關(guān)系如表1-3表1-3脂肪球直徑()204065012.31.94.31229.336.774.42323.321.19.03429.825.212.345-15.205615.200表中可以看出,均質(zhì)最佳溫度為65。本設(shè)計(jì)要求料液溫度為6070,同時(shí),可以提高密封圈效率。1.3.4效率理論流量與實(shí)際流量之間有一定的流量損失,即容積損失,它包括四部分:流體的壓縮或膨脹造成的,閥在關(guān)閉時(shí)滯后造成的,閥關(guān)閉不嚴(yán)造成的泄漏,柱塞與密封圈之間的泄漏,取=+ =0.8第2章 總體設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)端結(jié)構(gòu)形式的選擇傳動(dòng)端為從動(dòng)力輸入端到十字頭為止的部件,包括機(jī)體、曲柄、連桿、曲軸、十字頭及潤(rùn)滑冷卻等輔助設(shè)備。2.1.1曲軸曲軸為整體澆鑄體,材料為QT60-2,本機(jī)采用二支點(diǎn) 三拐式。三個(gè)曲柄相位角相差120,曲柄與連桿之間軸瓦材料用20%錫鋁合金。確定曲軸半徑時(shí)考慮到兩個(gè)方面的問(wèn)題.較小時(shí),強(qiáng)度、剛度無(wú)法滿足,撓度、轉(zhuǎn)角增加;較粗大時(shí),要考慮加工撓性問(wèn)題。曲拐的運(yùn)動(dòng)順序?yàn)橐弧⑷?、二。第一曲拐轉(zhuǎn)角=,第二曲拐轉(zhuǎn)角=+240,第三曲拐=+120。這可以使偏角大致相等,力求使機(jī)械慣性力和慣性力矩得到平衡,減輕對(duì)基礎(chǔ)的餓撓性載荷。2.1.2連桿連桿大頭采用剖分式,用特制定位螺栓定位,扣緊螺母防松,小頭定位。是澆鑄件,材料為QT60-2。連桿體和大小頭中開油槽,油孔,來(lái)潤(rùn)滑曲柄和十字頭。根據(jù)總體結(jié)構(gòu)選=r/l=0.0625。2.1.3軸承有沖擊載荷,適宜選用滾子軸承。2.1.4十字頭整體鑄件,材料ZG35。2.1.5傳動(dòng)方式選擇采用一級(jí)帶傳動(dòng)。2.2液力端結(jié)構(gòu)形式的選擇液力端是從柱塞一直到泵進(jìn)出口管接頭的部件,是介質(zhì)的過(guò)流部分,包括液體缸、柱塞和密封件、吸排液閥組件、缸蓋、閥箱蓋。在選擇液力端結(jié)構(gòu)形式時(shí),應(yīng)遵循下述基本要求:a 過(guò)流性能好,水力阻力損失小,為此,液流通道應(yīng)力求短而直,盡量逃避拐彎和急劇的斷面變化;b 液流通道應(yīng)利于氣體排出,不允許有死區(qū),造成氣體滯留。通常,吸入閥應(yīng)置于液缸體頂部;c 吸入閥和排出閥一般應(yīng)該垂直布置,以利于閥板正常起閉和密封;d 余隙容積應(yīng)盡可能的小,尤其是對(duì)高壓短程泵;e 易損件壽命長(zhǎng),更換方便;f 制造工藝性好。2.2.1泵體臥式三聯(lián)單作用泵的泵體為一整體式長(zhǎng)方體不銹鋼塊鍛造,材料為1Cr18Ni9Ti,其剛性好,工作腔間距小,機(jī)加工量小,吸排出閥布置為直通式三通體。其優(yōu)點(diǎn)為過(guò)流性能好,余隙容積較小,結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸小,柱塞雖然不可以從液缸前塞處裝拆,但T型孔加工工藝性好。2.2.2柱塞柱塞材料為3Cr13,表面經(jīng)高頻淬火,再精密加工和磨光,具有等硬度和光潔度的表面,有較高的耐磨性和防腐性。因?yàn)橹睆叫?,采用?shí)心結(jié)構(gòu),加工簡(jiǎn)單。為不使柱塞發(fā)熱,保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),柱塞上冷卻水不可斷。柱塞與十字頭之間采用平面連接,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,加工方便,易于裝拆。2.2.3均質(zhì)閥均質(zhì)閥借調(diào)整螺旋彈簧對(duì)閥心的壓力,得到調(diào)整流體壓力的作用。在雙級(jí)均質(zhì)閥中,第一級(jí)流體壓力為18MPa,主要使脂肪球破碎,第二級(jí)壓力減至2.7MPa,主要使脂肪球均勻分散。本機(jī)用手動(dòng)輪直接控制壓力,操作方便,體積減小。均質(zhì)頭制造成兩面均可使用的圓柱形結(jié)構(gòu),加工方便,使用壽命長(zhǎng)。2.3確定泵的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)2.3.1活塞平均速度U的選擇U的大小直接影響泵各運(yùn)動(dòng)副零部件的摩擦和磨損,特別是對(duì)柱塞及其密封的影響尤為顯著。U過(guò)大則摩擦和磨損嚴(yán)重,會(huì)造成泄漏,流量下降,排出壓力也不能達(dá)到額定值。U過(guò)小則液力端徑向尺寸增加,傳動(dòng)端受力也增加從而使泵的總體尺寸和重量增加。一般可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得到U的定量選取范圍: U= K Nm/s 式中 U柱塞平均速度,m/s; K統(tǒng)計(jì)系數(shù),液壓機(jī)用三聯(lián)或多聯(lián)機(jī)動(dòng)泵一般為0.210.70; N折合成單聯(lián)單作用泵的有效功率,kw。 N=( p- p) Q / 612Z (k+1) pQ/ 612Z(k+1) kw式中 Q泵的流量,l/min p泵的排出壓力,kg f/cm; p泵的吸入壓力,kg f/cm;當(dāng)p p或p為常壓時(shí),全壓力p pp。 Z泵的聯(lián)數(shù)(柱塞數(shù)); K系數(shù),K-1= A/A,K=0,對(duì)雙作用泵,A/A1,0K1。本設(shè)計(jì)中,Q=1.5 m /h=25 l/min, p=180 kg f/cm, Z=3, K=0, K=0.45,則 N=18025/(6123)=2.45KW U=0.452.45=0.6m/s2.3.2曲軸轉(zhuǎn)速n和柱塞行程長(zhǎng)度S的選擇已知偏心距30,則行程為30,由U=ns/30得 n=30 U/S=300.6/0.03=600rpm2.3.3柱塞直徑D的確定D=式中 Q泵的流量, m/S;S柱塞行程長(zhǎng)度,m;n 曲軸轉(zhuǎn)速(rpm)或柱塞的每分鐘往復(fù)次數(shù),spm;Z泵的聯(lián)數(shù)(柱塞數(shù));K系數(shù),K=1A/A對(duì)單作用泵, A/A=1,K=0,對(duì)雙作用泵, A/A1, 0K1;泵的容積效率。本設(shè)計(jì)中,Q=1.5 m/h=0.000417 m/h, S=30mm=0.03m, n=600rpm, Z=3, K=0, =0.8,則D=0.027m取柱塞直徑D為30 mm,則行程比=S/D=1,符合其取值范圍。2.3.4進(jìn)出口的內(nèi)管經(jīng)d= ; d=式中 d吸入管內(nèi)經(jīng),m; d排出管內(nèi)經(jīng),m; Q泵的流量,m/s; v吸入管內(nèi)介質(zhì)的平均流速,m/s; v排出管內(nèi)介質(zhì)的平均流速,m/s;本設(shè)計(jì)中,d=0.016m d=0.015m考慮到加工工藝性,以及減小總體長(zhǎng)度,可將濾網(wǎng)安在吸入管內(nèi),充分利用吸 入管的空間,可取d=40mm,d=25mm。2.4原動(dòng)機(jī)的選擇2.4.1泵的有效功率N和泵的總效率單位時(shí)間內(nèi),被泵排出的液體由泵獲得的能量稱為有效功率。N =pQ/612kw式中 p=p p 泵的全壓力,kg f/cmp泵的排出壓力,kg f/cmp泵的吸入壓力,kg f/cmQ泵的流量 l/min本設(shè)計(jì)中,p=180kgf/cm Q=25 l/min 則N =18025/612=7.35kw泵的效率是綜合衡量泵的能量損失的指標(biāo),用下式表示: = N/N式中 N泵的有效功率; N泵的輸入功率。一般,泵的效率用計(jì)算方法很難確定,只能用實(shí)驗(yàn)方法確定。一般的選取范圍是:電動(dòng)泵的效率范圍是=0.600.90蒸氣直接作用泵的效率范圍是=0.800.952.4.2原動(dòng)機(jī)功率N= N/()kw式中 泵的傳動(dòng)裝置效率; 原動(dòng)機(jī)效率。由于泵的效率包括了泵的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的摩擦損失,所以,泵的傳動(dòng)裝置效率只與泵的減速機(jī)構(gòu)的機(jī)械損失有關(guān)。當(dāng)采用皮帶傳動(dòng)時(shí),=0.920.98 三角皮帶傳動(dòng)時(shí), =0.900.94 齒輪傳動(dòng)時(shí),=0.900.94 (閉式);蝸桿傳動(dòng)時(shí),=0.700.90(閉式)。本設(shè)計(jì)中,采用三角皮帶傳動(dòng),電動(dòng)機(jī)為原動(dòng)機(jī),故 =0.85 =0.94則N=7.35/(0.850.94)=9.2kw考慮到往復(fù)泵的流量是脈動(dòng)的,泵的載荷也是脈動(dòng)的,此外,柱塞泵密封處的機(jī)械摩擦損失等也很嫩精確確定。為了使泵在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中不致超載,應(yīng)留有一定的余量,稱為儲(chǔ)備系數(shù)K,則實(shí)際原動(dòng)機(jī)功率為:N= KN本設(shè)計(jì)中查得K=1.15,則N=1.159.2=10.58kw2.4.3原動(dòng)機(jī)的選擇原動(dòng)機(jī)的選擇應(yīng)注意兩點(diǎn):1、原動(dòng)機(jī)必須滿足Nd的要求,2、選擇原動(dòng)機(jī)時(shí)應(yīng)注意到轉(zhuǎn)差率。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求,選擇電動(dòng)機(jī)為Y160M-4型電動(dòng)機(jī),額定功率11KW,同步轉(zhuǎn)速1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速14。第3章 動(dòng)力端的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,采用普通V帶傳動(dòng)。本設(shè)計(jì)中,帶輪材料采用灰鑄鐵,查得牌號(hào)為HT15-33其指標(biāo)如下表3-1:表3-1最小抗拉強(qiáng)度/MPa硬度HBS1751372051451191791301101661201411573.1.1小帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸由Y160M-4電動(dòng)機(jī)可知,其軸身直徑d=42mm,長(zhǎng)度L=110mm。故小帶輪軸孔直徑應(yīng)取d=42mm,轂長(zhǎng)應(yīng)小于110 mm。由表查得,小帶輪實(shí)心輪。結(jié)構(gòu)如圖3-1:3.1.2大帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸3.1.3 由曲軸尺寸知,孔經(jīng)為65mm,基準(zhǔn)直徑為355 mm,則結(jié)構(gòu)如圖3-2:3.2曲軸的設(shè)計(jì)在往復(fù)泵中,曲軸是把原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)的重要不見之一。工作時(shí),它承受周期性的交變載荷,產(chǎn)生交變的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力和彎曲應(yīng)力,因此也是曲軸連桿機(jī)構(gòu)最重要的受力部件。見圖曲軸的相關(guān)設(shè)計(jì)和校核見“高壓均質(zhì)機(jī)”設(shè)計(jì)3.3連桿與其軸瓦連桿是傳動(dòng)端曲柄連桿機(jī)構(gòu)中連接曲柄和十字頭的部件。連桿的運(yùn)動(dòng)是一平面運(yùn)動(dòng),可以把連桿看成是沿液缸中心線移動(dòng)和繞十字頭銷擺動(dòng)的兩種簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成。連桿的相關(guān)設(shè)計(jì)見“高壓均質(zhì)機(jī)”設(shè)計(jì)。見圖3.4十字頭三聯(lián)但作用泵的最大柱塞力為P=1272KGF,采用整體式十字頭,十字頭材料為ZG35鑄鋼,工作面澆鑄ChSnSB11-6軸承合金,十字銷材料選用20Cr,連接方式為連桿銷連接。十字頭的相關(guān)設(shè)計(jì)見“高壓均質(zhì)機(jī)”設(shè)計(jì)。第4章 液力端主要零部件設(shè)計(jì)4.1 泵閥設(shè)計(jì) 泵閥是往復(fù)泵工作過(guò)程的直接組成件,也是往復(fù)泵中最重要的易損件之一。它的設(shè)計(jì)好壞直接影響泵的工作性能和使用壽命。錐形閥的制造較為復(fù)雜,但流道比較平滑,流量系數(shù)大,水力阻力小,過(guò)流能力強(qiáng),密封性能好,不論介質(zhì)粘度較高或粘度較低都比較適宜。而且,因?yàn)殚y板剛度較大,通常多用于高壓和超高壓泵上,在計(jì)量泵自重閥中也有采用。 本設(shè)計(jì)選用下部翼形導(dǎo)向的錐形閥。為減輕閥重,增加流通能力,導(dǎo)翼斷面為半月形凹槽,剛度好。閥和閥座材料為3Cr13不銹鋼。4.1.1尺寸設(shè)計(jì)內(nèi)容和項(xiàng)目參數(shù)選取及計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果名稱符號(hào)單位泵的排出P2kg f/cm常用壓力(表壓)180吸入壓力P1kg f/cm(表壓)0聯(lián)或缸數(shù)Z3每缸排出閥或吸入閥數(shù)Z1泵理論流量QtL/min25柱塞直徑Dcm3柱塞行程Scm3每分鐘往復(fù)次數(shù)nSpm600介質(zhì)重度g/cm1泵閥型式度錐形閥45閥板材料重度g/cm不銹鋼沖壓件7.8柱塞截面積Acm A= cm 7.065通過(guò)一個(gè)閥的流量QQ=212閥座孔最大瞬時(shí)流速Vcm/s一般范圍150300cm/s212閥座孔徑dcmd=22密封面接觸寬度bcmb=0.20.28閥板直徑dcmd=d+2bsin2.4閥板厚度cm=() d=0.2-0.330.6閥板重量GgG=21密封面接觸面積AcmA=( d+b)b1.368閥板的公斤質(zhì)量mfkg0.021試驗(yàn)系數(shù)K/cmgs1.30允許關(guān)閉速度ucm/su12最大升程hcmh0.2比值h/ dh/ d=0.10.1當(dāng)量系數(shù)由d/d=0.1,查得=2.42.4系數(shù)KK=0.128系數(shù)K1.03系數(shù)KK=0.684Kk()9.018彈簧初始安裝力FgG1506系數(shù)K60彈簧剛度Cg/cmC=G5070彈簧最大工作力FgF= F+Ch2520閥上最大載荷FgFF+(1-)G2538彈簧中經(jīng)Dmm按結(jié)構(gòu)選取22彈簧指數(shù)C查表11彈簧曲度系數(shù)K查表1.13許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力kg/mm查表,按65Mn鋼絲取30鋼絲直徑dmmd1.62剪切彈性模量Gkg/mm8000彈簧工作圈數(shù)I圈i=7.5彈簧總?cè)?shù)i圈i=i+(1.5-2)9彈簧節(jié)距tmmt=4.85自由高度HmmH=(t-d)i+( i-0.5)d39安裝高度HmmH=H-10 F/C36鋼絲展開長(zhǎng)LmmL= i554.14.1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.3泵閥強(qiáng)度校核A.閥板與閥座密封面比壓校核 略去閥板在關(guān)閉時(shí)的彈簧力F和介質(zhì)中重量(1-)G;則比壓p=p式中 p材料的允許比壓,kg f/cm; 不銹鋼的p=300-800B.閥板彎曲強(qiáng)度校核 閥板按靜壓作用校核彎曲強(qiáng)度。對(duì)于錐形閥可簡(jiǎn)化成周邊自由支承的,受均布載荷p的平板,即:式中 在閥板中心最大彎曲應(yīng)力,kg f/cm; p泵的排壓與吸入壓之差,kg f/cm;180 閥板材料許用彎曲應(yīng)力,kg f/cm; 不銹鋼 =1000-1200第5章 運(yùn)動(dòng)仿真5.1 C語(yǔ)言程序簡(jiǎn)介C語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它層次清晰,便于按模塊化方式組織程序,易于調(diào)試和維護(hù)。C語(yǔ)言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)。它不僅具有豐富的運(yùn)算符和數(shù)據(jù)類型,便于實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它還可以直接訪問(wèn)內(nèi)存的物理地址,進(jìn)行位(bit)一級(jí)的操作。由于C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了對(duì)硬件的編程操作,因此C語(yǔ)言集高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的功能于一體。既可用于系統(tǒng)軟件的開發(fā),也適合于應(yīng)用軟件的開發(fā)。此外,C語(yǔ)言還具有效率高,可移植性強(qiáng)等特點(diǎn)。因此廣泛地移植到了各類各型計(jì)算機(jī)上,從而形成了多種版本的C語(yǔ)言。5.2傳動(dòng)端運(yùn)動(dòng)及程序#include #include #define PI 3.1415926int xa=70,ya=270,xb,yb,xc,yc,xd=183,yd=270,xe,ye,xf,yf=75;double lalfa,lalfa1=360.0;double lab=50.5,lbc=108.75,lcd=112.5,lad=112.5,lde=225,lef=315,lb=195;double A,B,C,ac,a3,omiga1=5.236,omiga2,omiga3,omiga4,sc,vc;double alfa1,alfa2,alfa3,alfa4,alfa5;double ab=67.5,bc=145,cd=150,ad=150,de=300,ef=420,b=260;int alfa=0,l=300,m=100,xxc,yxc,xvc,yvc,xac,yac;/*/void set_angle()lalfa1-=10; if(lalfa10) lalfa1=lalfa1+360; lalfa=PI*lalfa1/180;void draw_link()int i; float A,B,C,l; double thita,gama; A=ad-ab*cos(lalfa); B=-ab*sin(lalfa); C=(A*A+B*B+cd*cd-bc*bc)/(2*cd); thita=2*atan(B+sqrt(A*A+B*B-C*C)/(A-C); if(thita0) thita+=PI; xb=(int)(lab*cos(lalfa)+xa; yb=ya-(int)(lab*sin(lalfa); xc=xd+(int)(lcd*cos(thita); yc=yd-(int)(lcd*sin(thita); gama=thita-0.5; xe=(int)(lde*cos(gama)+xd; ye=yd-(int)(lde*sin(gama); l=lde*sin(gama)-lb; xf=(int)(sqrt(lef*lef+l*l)+xe; setbkcolor(BLUE); setcolor(RED); setlinestyle(0,0,3); moveto(xa,ya); lineto(xb,yb); lineto(xc,yc); lineto(xd,yd); lineto(xe,ye); lineto(xf,yf); line(xc,yc,xe,ye); setcolor(15); setlinestyle(0,0,0); circle(xa,ya,5); floodfill(xa,ya,WHITE); circle(xd,yd,5); floodfill(xd,yd,WHITE); circle(xb,yb,3); floodfill(xb,yb,WHITE); circle(xc,yc,3); floodfill(xc,yc,WHITE); circle(xe,ye,3); floodfill(xe,ye,WHITE); moveto(xa,ya); lineto(xa-10,ya+10); lineto(xa+10,ya+10); lineto(xa,ya); line(xa-15,ya+10,xa+15,ya+10); for(i=4;i=30;i+=4) line(xa-15+i,ya+10,xa-15+i-3,ya+15); moveto(xd,yd); lineto(xd-10,yd+10); lineto(xd+10,yd+10); lineto(xd,yd); line(xd-15,yd+10,xd+15,yd+10); for(i=4;i=30;i+=4) line(xd-15+i,yd+10,xd-15+i-3,yd+15); bar(xf-10),(yf+6),(xf+10),(yf-6); line(375,yf+6,640,yf+6); for(i=0;i260;i+=8) line(380+i,yf+6,380+i-3,yf+11); /*line(0,310,640,310); line(200,0,200,480);*/void set_text()setcolor(YELLOW); settextstyle(4,0,5);/* outtextxy(180,200,MADE BY SPHINX!);*/ outtextxy(250,250,2000.5.18);links()int graphdriver=VGA,graphmode=VGAMED; initgraph(&graphdriver,&graphmode, ); do setactivepage(1); clearviewport(); set_angle(); draw_link(); set_text(); setvisualpage(1); setactivepage(0); clearviewport(); set_angle(); draw_link(); set_text(); setvisualpage(0); while(!kbhit(); getch(); closegraph();/*/set_c()A=ad-ab*cos(alfa1); B=-ab*sin(alfa1); C=(A*A+B*B+cd*cd-bc*bc)/(2*cd); alfa3=2*atan(B+sqrt(A*A+B*B-C*C)/(A-C); if(alfa30) alfa3+=PI; alfa2=atan(B+cd*sin(alfa3)/(A+cd*cos(alfa3); if(alfa20) alfa2+=PI; omiga3=omiga1*(ab*sin(alfa1-alfa2)/(bc*sin(alfa3-alfa2); omiga2=-omiga1*(ab*sin(alfa1-alfa3)/(cd*sin(alfa2-alfa3); alfa4=alfa3-0.5236; alfa5=asin(b-de*sin(alfa4)/ef)+2*PI; if(alfa50) alfa5+=PI; omiga4=-(de*omiga3*cos(alfa4)/(ef*cos(alfa5); a3=(bc*omiga2*omiga2+ab*omiga1*omiga1*cos(alfa1-alfa2)-cd*omiga3*omiga3*cos(alfa3-alfa2)/(cd*sin(alfa3-alfa2); xc=(de*cos(alfa4)+ef*cos(alfa5)/2; vc=-(-de*omiga3*sin(alfa4-alfa5)/cos(alfa5)/10; ac=(-(de*(a3*sin(alfa4-alfa5)+omiga3*omiga3*cos(alfa4-alfa5)+ef*omiga4*omiga4)/cos(alfa5)/100;draw_x()int i; setcolor(WHITE); line(0,l,640,l); line(m,0,m,480); line(360+m,0,360+m,480); line(m,0,m-8,20); line(m,0,m+8,20); line(640,l,620,l-8); line(640,l,620,l+8); for(i=m;i=620;i+=30) line(i,l,i,l+6); xxc=(int)(alfa+m); yxc=-(int)(70-xc); /*if(yxc64) yxc=yxc-64;*/ setcolor(RED); lineto(xxc,yxc);draw_v()xvc=(int)(alfa+m); yvc=(int)(l-vc); setcolor(YELLOW); lineto(xvc,yvc);draw_a()xac=(int)(alfa+m); yac=(int)(l-ac); setcolor(GREEN); lineto(xac,yac);chart()int graphdriver=VGA,graphmode=VGAHI; initgraph(&graphdriver,&graphmode, ); 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line(640,vl,620,vl-8); line(640,vl,620,vl+8); for(i=vm;i=620;i+=30) line(i,vl,i,vl+6); vxxc=(int)(valfa+vm); if(vjust=1) vyxc=-(int)(vl-vxc); if(vjust=2) vyxc=-(int)(70-vxc); /*if(yxc64) yxc=yxc-64;*/ setcolor(RED); lineto(vxxc,vyxc);vdraw_v()vxvc=(int)(valfa+vm); vyvc=(int)(vl-vvc); setcolor(YELLOW); lineto(vxvc,vyvc);vdraw_a()vxac=(int)(valfa+vm); vyac=(int)(vl-vac); setcolor(GREEN); lineto(vxac,vyac);vchart()int graphdriver=VGA,graphmode=VGAHI; printf(Please Chose The 1:L1=150,L2=955.5,b=0, omiga1=50r/minn); printf( or 2:L1=101,L2=433,b=260, omigal=50r/minn); printf(HaHa,Which one do you chose? :-)n); scanf(%d,&vjust); if(vjust=1) vab=150;vbc=955.5;vb=0; if(vjust=2) vab=101;vbc=433;vb=260; initgraph(&graphdriver,&graphmode, ); moveto(vm,vl); setbkcolor(BLACK); valfa=0; do valfa1=valfa*PI/180; vset_c(); vdraw_x(); valfa=valfa+1; while(valfa=540); moveto(vm,vl); valfa=0; do valfa1=valfa*PI/180; vset_c(); vdraw_v(); valfa=valfa+1; while(valfa=540); moveto(vm,vl); valfa=0; do valfa1=valfa*PI/180; vset_c(); vdraw_a(); valfa=valfa+1; while(valfa360) _alfa=_alfa-360; _alfa1=PI*_alfa/180;void _drawlink()double l,i; xx2=(int)(_ab*cos(_alfa1)+xx1; yy2=yy1-(int)(_ab*sin(_alfa1); l=2*_ab*cos(_alfa1); xx3=(int)(l+sqrt(l*l-4*(_ab*_ab-_bc*_bc)/2)+xx1; setbkcolor(BLUE); setcolor(RED); setlinestyle(0,0,3); moveto(xx1,yy1); lineto(xx2,yy2); lineto(xx3,yy3); setcolor(15); setlinestyle(0,0,0); lin
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