Введение. Рис.1. Принципиальная схема ректификационной установки

 

 

Рис.1. Принципиальная схема ректификационной установки

1 — колонна, 2 — подогреватель исходной смеси, 3 — гребенка, 4 — кипятильник,5 — конденсатор, 6,7 — холодильники, 8— 10 — сборники;

I— исходная смесь, II— дистиллят, III — кубовая жидкость, IV — пар, V— флегма,VI — теплоноситель, VII — охлаждающий агент

Принципиальная схема процесса непрерывной ректификации

бинарных смесей показана на Рис 1. Исходная смесь I, которая имеет

производительность 2200 кг/ч и начальную температуру tн,

подается из исходной емкости 8 центробежным насосом, где

подогревается в подогревателе 2 греющим паром IV –насыщенный

водяной пар с давлением 0,6 МПа и температурой Т гр до

температуры кипения смеси, равной t1. Подогретая смесь с

концентрацией 35%(масс.) подается на разделение в ректификационную

колонну 1 на тарелку питания.

Стекая вниз по тарелкам колонны, жидкость V взаимодействует с

поднимающимся вверх паром III – кубовой жидкости. Пар образуется

при кипении кубового остатка в кипятильнике 4. В результате

многократного процесса конденсации пара, стекающего вниз, и

испаряющейся жидкости получаются, пары которой подаются вверх, в

виде низкокипящего компонента. Для более полного обогащения,

верхнюю часть колонны орошают флегмой V с температурой t2,

получаемого в конденсаторе-дефлегматоре 5 путем конденсации пара

IV, выходящего из колонны.

Охлаждающий агент-вода VII нагревающаяся от t’В до t”В.

Дистиллят II с концентрацией 92,5%(масс.) из холодильника 5 поставляется

в емкость 9.

Из кубовой части колонны непрерывно выводится кубовый продукт III с

концентрацией 0,5%(масс.), обогащенный высококипящим компонентом с

температурой t0, который охлаждается в холодильнике 6 до

температуры tК, при этом охлаждающая вода VII нагревается от

t’В до t”В.Охлажденный кубовый остаток III подается в

емкость 10.

Таким образом, в ректификационной колонне 1 осуществляется

непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной

смеси I на дистиллят II (с высоким содержанием низкокипящего

компонента) и кубового остатка III (с высоким содержанием

высококипящего компонента).

 

В.Ю. Лавров

Введение в теорию механизмов и машин

Учебное пособие

электронный ресурс

 

Санкт-Петербург

 

УДК 621.01

Введение в теорию механизмов и машин: Учебное пособие / В. Ю. Лавров; Балт. гос. техн. ун. СПб, 2015, 136 с.

Приводится полный текст курса для самостоятельного изучения таких дисциплин, как ТММ, механика машин и им родственным. Рассматриваются вопросы структуры и кинематики механизмов, а также динамики машин с абсолютно жесткими звеньями. Рассматриваются вопросы проектирования рычажных, кулачковых и зубчатых механизмов.

Предназначено для студентов всех технических специальностей и специальностей промышленного менеджмента.

 

 

Ил. 105. Библиогр.: 20 назв.

 

 

Из данного документа удалена большая часть тех разделов, которые не входят в читаемый курс ТММ в БГТУ Военмех.

 

ã;В.Ю. Лавров 2015

 

Содержание

Введение....................................................
1. Структурный анализ и синтез рычажных механизмов
1.1. Основные определения...................................
1.2. Число степеней свободы механизма........................
1.3. Структурные группы.....................................
1.4. Структурный синтез механизмов с помощью групп Ассура.....
1.5. Диагностика наличия пассивных связей.....................
1.6. Элементы метрического синтеза рычажных механизмов.......
2. Кинематический анализ рычажных механизмов
2.1. Постановка задачи.......................................
2.2. Кинематика входных механизмов.........................
2.2.1. Кривошип.........................................
2.2.2. Ползун............................................
2.2.3. Качающийся ползун.................................
2.3. Аналитические зависимости кинематического анализа для структурных групп, связанных со стойкой.............
2.3.1. Трехшарнирная структурная группа..................
2.3.2. Структурная группа "шатун - ползун"..................
2.3.3. Кулисные структурные группы......................
2.3.4. Структурная группа "шарнир – ползун – ползун".......
2.3.5. Структурная группа "ползун – шарнир – ползун"........
2.4. Метод преобразования координат.........................
2.5. Общая последовательность кинематического анализа........
2.6. Передаточные функции, передаточное отношение
2.6.1. Передаточная функция..............................
2.6.2. Передаточное отношение............................
2.7. Графо-аналитический метод планов........................
3. Кулачковые механизмы
3.1. Классификация..........................................
3.2. Основные геометрические параметры кулачковых механизмов
3.3. Фазы работы кулачковых механизмов. Фазовые и конструктивные углы............................
3.4. Выбор закона движения выходного звена..................
3.4.1. Позиционные механизмы............................
3.4.2. Функциональные механизмы.........................
3.5. Угол давления в кулачковых механизмах....................
3.6. Связь между углом давления и основными геометрическими параметрами кулачкового механизма.......................
3.6.1. Механизм с толкателем центрального типа............
3.6.2. Механизм с толкателем при наличии эксцентриситета
3.7. Определение основных геометрических параметров.........
3.7.1. Механизмы с толкателем и роликом или с заостренным толкателем......................
3.7.2. Механизмы с плоским толкателем...................
3.7.3. Механизмы с коромыслом и роликом................
3.7.4. Механизмы с плоским коромыслом..................
3.8. Расчет профиля кулачка..................................
3.8.1. Механизмы с толкателем и роликом или с заостренным толкателем.......................
3.8.2. Механизмы с плоским толкателем...................
3.8.3. Механизмы с коромыслом и роликом................
3.8.4. Определение радиуса ролика.......................
4. Зубчатые механизмы
4.1. Классификация..........................................
4.2. Основная теорема зацепления..............................
4.3. Основные параметры эвольвентного зацепления..............
4.4. Теоретический и рабочий участок линии зацепления, зоны одно- и двупарного зацепления, коэффициент перекрытия.....
4.5. Методы изготовления зубчатых колес.......................
4.5.1. Метод копирования.................................
4.5.2. Метод обкатки.....................................
4.6. Явления подреза и заострения зуба. Минимальное число зубьев на колесе.........................................
4.7. Зубчатые передачи......................................
4.7.1. Цилиндрические зубчатые передачи...................
4.7.2. Пространственные зубчатые передачи.................
4.7.2.1. Конические зубчатые передачи.................
4.7.2.2. Гиперболоидные зубчатые передачи.............
4.8. Кинематический анализ зубчатых механизмов................
4.8.1. Рядные механизмы.................................
4.8.2. Механизмы с промежуточными колесами...............
4.8.3. Планетарные зубчатые механизмы....................
4.8.4. Волновые зубчатые механизмы.......................
4.8.5. Определение передаточных отношений сложных зубчатых механизмов........................................
4.9. Силовой расчет зубчатых механизмов.......................
4.9.1. Расчет крутящих моментов на валах...................
4.9.2. Усилия в зацеплениях...............................
4.9.3. Определение реакций в опорах валов..................
4.10. КПД зубчатых механизмов...............................
4.10.1. КПД зубчатых механизмов с неподвижными осями колес
4.10.2. КПД планетарных зубчатых механизмов..............
4.11. Дифференциальные зубчатые механизмы...................
5. Силовой расчет рычажных механизмов
5.1. Постановка задачи.......................................
5.2. Общий порядок силового расчета.........................
5.3. Внешние силы..........................................
5.4. Определение реакций в кинематических парах структурных групп.................................................
5.4.1. Аналитическое решение............................
5.4.1.1. Трёхшарнирная структурная группа...............
5.4.1.2. Структурная группа "шатун – ползун".............
5.4.1.3. Кулисные структурные группы...................
5.4.1.4. Структурная группа "шарнир – ползун – ползун"....
5.4.1.5. Структурная группа "ползун – шарнир – ползун"....
5.4.2. Графо-аналитическое решение задачи силового расчёта
5.5. Силовой расчет кривошипа...............................
5.5.1. Одноколенный кривошип............................
5.5.1.1. Силовой расчет кривошипа при передаче крутящего момента через рядный зубчатый редуктор..........
5.5.1.2. Силовой расчет кривошипа при передаче крутящего момента через планетарный зубчатый редуктор.....
5.5.2. Двухколенный кривошип............................
5.5.2.1. Крутящий момент на кривошип передаётся через зубчатую или фрикционную пару.................
5.5.2.2. Крутящий момент на кривошип передается через планетарный или волновой механизм.............
6. Уравновешивание механизмов.............................
6.1. Постановка задач........................................
6.2. Уравновешивание роторов................................
6.2.1. Уравновешивание роторов при известном расположении неуравновешенных масс..............
6.2.2. Уравновешивание роторов при неизвестном расположении неуравновешенных масс..............
7. Динамика машин с абсолютно жесткими звеньями
7.1. Постановка задачи.......................................
7.2. Метод приведения.......................................
7.3. Приведение сил и моментов..............................
7.4. Приведение масс и моментов инерции......................
7.5. Уравнение движения.....................................
7.6. Анализ уравнения движения..............................
Список использованных источников.............................

 

Введение

Теория машин и механизмов (ТММ) занимается изучением машин и механизмов на уровне их схем, то есть без детального рассмотрения подробностей конструктивной реализации. Это обусловлено тем, что для задач, здесь решаемых информация о конструктивных особенностях, как правило, не требуется.

В дальнейшем мы будем использовать различные виды схем. Среди них будем различать: структурные схемы – они могут выполняться без соблюдения масштаба и показывают лишь взаимосвязи между отдельными частями машины или механизма; кинематические схемы – выполняются с соблюдением масштаба.

Дадим некоторые самые общие определения.

Механизм – это система тел, предназначенная для преобразования движения одних тел в требуемые движения других тел. При этом под телами подразумевают твердые или деформируемые тела, то не жидкости и не газы. На рис. В.1а представлен пример механизма, преобразующего вращательное движение кривошипа 1 в возвратно-поступательное движение ползуна 3.

Термин машина в зависимости от контекста может иметь разный смысл. Например, говорят “электрическая машина”, имея в виду, например, электродвигатель или генератор. В ТММ в термин “машина” вкладывается другой смысл.

Машинный агрегат (рис. В.1 б) – это совокупность двигателя (Д), передаточного (ПМ) и исполнительного (ИМ) механизмов. Машинный агрегат – это уже простейший вид машины. В общем же случае машина – это совокупность машинных агрегатов, работающих как одно целое. Пример того, что может скрываться за кружочками и прямоугольником на рис. В.1б показан на рис. В.1г.

Все задачи, которые мы будем в дальнейшем рассматривать, можно подразделить на две категории (рис. В.1в):

1. Машина уже существует (хотя бы в проекте) и надо выяснить – удовлетворяет ли она тем требованиям, которые к ней предъявляются. Это задачи анализа.

2. Существует совокупность требований, предъявляемых к машине или механизму, надо создать такую машину или механизм, который отвечал бы указанным требованиям. Это задачи синтеза.

Задачи анализа, как правило, решаются однозначно. Задачи же синтеза гораздо сложнее и часто имеют несколько решений. Более того, для синтеза механизма или машины часто требуется пройти несколько циклов “синтез – анализ”. Для того, чтобы можно было пройти достаточно большое количество таких циклов и найти оптимальные решения требуются системы автоматизированного проектирования, реализующие на компьютерах все требуемые расчеты и проектные операции. ТММ изучает самые общие закономерности, лежащие в основе перечисленных задач.

Данное пособие основано на курсах лекций, читаемых автором. Поэтому здесь, в некоторых случаях, не приводятся исчерпывающие классификации, а только примеры. При решении задач рассматриваются не все возможные расчетные случаи, а только основные. Предполагается, что читатель будет знакомиться с указанной литературой.

Рекомендуется воспользоваться электронным учебным пособием Tut _ TMM, которое не только содержит большую часть информации, изложенную здесь, но и позволяет просматривать анимации работы механизмов и методов решения задач.