飞剪机构的设计.docx

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飞剪机构的设计

飞剪机构的设计

一、设计内容

1、工艺要求

1.1剪切运动速度为Vt=2m/s的钢板，拉钢系数δ=V刀/Vt=[δ]，

[δ]=1.01~1.05

1.2两种钢板定尺（长度）L=1m;0.65m；

1.3剪切时上下剪刃有间隙，剪切后上下剪刃不发生干涉（相碰）；

1.4剪切时上、下剪刃沿钢板运动速度方向的速度相对误差：

ΔV刀≤0.05=[ε]

2、给定参数

2.1工艺参数

剪切力F=10T=98kN;

支座A距辊道面高约为h≈250mm（如图2.1）;

刀刃重合量Δh≈5mm;

钢板厚度Δb=1mm;

2.1

2.2机构设计参数

按定尺L=1m给出机构的行程速比系数k、远极位传动角γ2、摇杆摆角ψ如表2-1所示。

ψ：

表2-1参数与方案

3、具体内容

3.1根据工艺要求制定机构方案，定性比较各方案的优、劣；

3.2设计出满足工艺要求的机构尺寸及上下剪刃的位置尺寸；

3.3根据最终设计结果按比例绘制机构运动简图及上下剪刃的轨迹；

3.4进行机构的运动及力分析，检验上下剪刃的速度相对误差、拉钢系数是否满要求，并求出曲柄上的平衡力矩Mb

4、对剪机运动的要求：

4.1曲柄转一圈对钢材剪切一次；

4.2剪切时，上、下剪刃速度相对误差小于其许用值：

△V刀=2|VEt-VFt|/（VEt+VFt）≤[ε]=0.05.

4.3剪切时，上下剪刃应与钢材运动同步。

一般希望剪刃速度略大于钢材运动速度，即拉钢系数δ>1：

V刀=（VEt+VFt）/2；

δ=V刀/Vt=[δ]=1.01~1.05.

4.4能调节钢材的剪切长度L

5、设定参数

5.1工艺参数

剪切力F=10T=98kN支座A距辊道面高约为h≈250mm

刀刃重合量Δh≈5mm钢板厚度Δb=1mm

5.2机构设计参数

按定尺L=1m给出机构的行程速比系数k、远极位传动角γ2、摇杆摆角ψ如表2-1所示。

6、机构的型综合

首先对工艺要求进行分析，把工艺要求变换为对机构运动的要求，然后根据对机构的动作要求进行型综合。

6.1工艺对机构的动作要求：

（1）为完成剪切，上下剪刃应完成相对分合运动；

（2）为剪切运动中的钢材，上下剪刃在完成相对分合运动的同时还应有沿钢材方向的运动；

（3）根据以上要求可知，上下剪刃运动轨迹之一应为封闭曲线（如图6.1a、b、c）所示。

图3d上下刀刃均为非封闭曲线，使得飞剪在空行程中沿钢材运动方向逆向剪切，这是不允许的。

6.2机构型综合的方法及一般原则

（1）固定一个构件为机架，可得到一个全铰链机构。

（2）可用移动副直接代替转动副而得到带有移动副的机构。

（3）具有两个转动副的一个构件可变换成一个高副。

（4）最简单机构原则。

首先采用最简单的运动链进行机构综合，不满足要求时才采用较复杂的运动链。

（5）最低级别机构原则。

一般采用多元连杆为机架不易得到高级别机构。

（6）不出现无功能结构原则。

（7）最低成本原则。

加工易难及加工成本按如下顺序递增：

转动副、移动副、高副。

（8）最符合工艺要求原则。

对比分析

二、计算

1.四杆机构的相对尺寸设计

已知参数：

k,γ2,ψ.

计算机构的相对尺寸a0,b0,c0,d0=1.

如图（）所示

2.四杆机构的绝对尺寸

2.1曲柄半径a

剪切钢板一次所需的时间t：

t=L/Vt（s）

曲柄的转速n1和角速度ω1:

n1=60Vt/L（r/min）

ω1=2πVt/L（rad/s）

（1）

若曲柄销的速度为VB，则曲柄半径a为：

a=VB/ω1.

设：

k1=vB/v刀（k1为曲柄销B点的速度与刀刃平均速度之比）

VB=k1V刀=k1[δ]Vt.

由此得到：

a=k1[δ]Vt/ω1,

或a=k1[δ]L/（2π）

（2）

初步设计时k1可任选。

（*机构初步设计完成后再重新确定k1）

2.2计算四杆机构的绝对尺寸

相对尺寸为：

a0,b0,c0,d0。

绝对尺寸为：

a,b,c,d:

求比例尺μL=a/a0。

得绝对尺寸：

a=μLa0,b=μLb0,c=μLc0,d=μL。

3.刀刃位置确定

如图（）所示，取机架角α4=10︒~30︒且使曲柄与机架共线的机构位置来确定刀刃位置尺寸，这是考虑到:

可得到刀刃重合量Δh，且此时有vFt≈vEt（此时连杆的绝对瞬心在D点且有ω2=ω3）。

（6）

若计算出f、α3、e、α2，即确定了刀刃F、E的位置。

f=dcosα4-h（3）

e={（f-Δh）2+（d-a）2-2（f-Δh）（d-a）cosα4}0.5.（4）

初步计算α3、α2：

α3=α4+Δα。

Δα由ΔBCD按余弦定理求出。

α3求出后可由ΔBDE和ΔBDF求出LCE、LCF。

然后由ΔBCE按余弦定理求出α2。

注意到点E、F应满足重合（剪切），即LCE=LCF。

故令

LCEF=（LCE+LCF）/2（5）

按长度LCEF及尺寸b,e,c,f重新计算a2*、a*3

4.剪切角ϕ1（0）的确定：

剪切角ϕ1（0）即剪切时所对应的曲柄转角。

由图（）知：

ϕ1（0）=α4-∠DAB.

∠DAB由ΔADB按余弦定理求解。

长度LBD由ΔBE（F）D求得，ΔBED的角

δ=∠BEC+∠DEC。

∠BEC、∠DEC分别由ΔBEC、ΔDEC按余弦定理求解。

5.调整上下刀刃水平速度误差

当曲柄转角ϕ1=ϕ1（0）时飞剪对钢材进行剪切。

此时若上、下刀刃E、F沿钢材方向的速度误差太大，则出现倾斜的钢材切口，甚至不能切断钢材。

因此必需调整某参数以控制上、下刀刃的速度误差。

上、下刀刃的速度可写成如下矢量方程：

VE=VC+VEC

VF=VC+VFC

若VEC、VFC垂直于钢材运动方向（即CE（F）线与钢材运动方向平行），则其在钢材运动方向的分量为零，VE、VF沿钢材的分量即VC沿钢材的分速度而相等。

故计算CE（F）的位置角ϕE，再使整个机构沿顺时针转动以使CE（F）线与钢材运动方向平行。

即调整机架倾角a4使上、下刀刃的速度误差为零。

先对机构进行运动分析求出ϕ2角（参考《机械原理》p29～p30），再由矢量多边形方程BE=BC+CE由下式求ϕE角：

ecos（ϕ2+α*2）=bcosϕ2+LCEFcosϕE

esin（ϕ2+α*2）=bsinϕ2+LCEFsinϕE

（17）

tanϕE=[esin（ϕ2+α*2）-bsinϕ2]/[ecos（ϕ2+α*2）-bcosϕ2]（6）

∆φE=φE-90︒（7）

∆φE即整个机构沿顺时针转动的角度。

按下式计算机构转动后的机架倾角和各构件的位置角：

α*4=α4-∆φE

φ（0）*1=φ（0）1-∆φE

φ*2=φ2-∆φE

φ*3=φ3-∆φE

6,调整刀刃与钢材运动速度同步

先进行运动分析求出ω2、ω3，再由矢量方程AE=AB+BE求上、下刀刃沿钢材方向的速度分量VEt=yE'、VFt=yF'（机构的运动分析参考《机械原理》p29～p30）。

求出上、下刀刃沿钢材方向的平均速度V刀及拉钢系数δ：

V刀=（VEt+VFt）/2（8）

δ=V刀/Vt（9）

一般δ≠[δ]，即上、下刀的速度不满足预先选定的拉钢系数要求。

由于曲柄转速不能调整故应调整曲柄半径。

初定曲柄半径a时公式中的k1（为曲柄销B点的速度与刀刃平均速度之比）是任意选定的，故应按下式计算出实际的k1*值后重新计算曲柄半径a*：

k1*=aω1/V刀，（10）

a*=k1*[δ]Vt/ω1,

或a*=k1*[δ]L/（2π）（11）

为保证原始给定参数γ2、k、ψ不变，各长度尺寸应作如下调整：

μ*=a*/a,b*=μ*b,c*=μ*c,d*=μ*d,e*=μ*e,f*=μ*f.

由此得到满足给定设计要求的机构尺寸为带*的参数，其剪切角为φ（0）*1。

7,求曲柄的平衡力矩Mb

如图8所示，

Mbω1-FcVEx+FcVFx=0

Mb=Fc（VEx-VFx）/ω1（12）

三、机构设计性能（用带*号尺寸计算）

1，检验剪切（φ1=φ（0）*1）时，上下刀刃对刀误差：

△x=2│xE-xF│/（xE+xF）;△y=2│yE-yF│/（yE+yF）.

2，检验剪切时上下刀刃是否与钢材运动速度同步（δ=[δ]）；

3，检验剪切时上下刀刃速度的相对误差∆v刀≤0.05

4,检验机构是否达到给定设计要求

（k、γ2、ψ）

5，从结构尺寸、传力性能等方面与方案5比较其优劣。

（作方案5的与方案1比较）

咖啡店创业计划书

第一部分：

背景

在中国，人们越来越爱喝咖啡。

随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。

无论在家里、还是在办公室或各种社交场合，人们都在品着咖啡。

咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。

遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方，咖啡丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离，咖啡逐渐发展为一种文化。

随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知，咖啡正在被越来越多的中国人所理解。

第二部分：

项目介绍

第三部分：

创业优势

目前大学校园的这片市场还是空白，竞争压力小。

而且前期投资也不是很高，此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业，有一系列的优惠政策以及贷款支持。

再者大学生往往对未来充满期望，他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气，以及初生牛犊不怕虎的精神，而这些都是一个创业者就应具备的素质。

大学生在学校里学到了很多理论性的东西，有着较高层次的技术优势，现代大学生有创新精神，有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望，而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉，成为成功创业的精神基础。

大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验，以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业，能够实现自己的理想，证明自己的价值。

第四部分：

预算

1、咖啡店店面费用

咖啡店店面是租赁建筑物。

与建筑物业主经过协商，以合同形式达成房屋租赁协议。

协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。

租赁的优点是投资少、回收期限短。

预算10-15平米店面，启动费用大约在9-12万元。

2、装修设计费用

咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。

咖啡馆的消费却相对较高，主要针对的也是学生人群，咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用，大约6000元左右

3、装修、装饰费用

具体费用包括以下几种。

（1）外墙装饰费用。

包括招牌、墙面、装饰费用。

（2）店内装修费用。

包括天花板、油漆、装饰费用，木工、等费用。

（3）其他装修材料的费用。

玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。

整体预算按标准装修费用为360元/平米，装修费用共360*15=5400元。

4、设备设施购买费用

具体设备主要有以下种类。

（1）沙发、桌、椅、货架。

共计2250元

（2）音响系统。

共计450

（3）吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。

共计600

（4）产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。

共计300

净水机，采用美的品牌，这种净水器每一天能生产12l纯净水，每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯，价格大约在人民币1200元上下。

咖啡机，咖啡机选取的是电控半自动咖啡机，咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左右，加上另外的附件也不会超过1200元。

磨豆机，价格在330―480元之间。

冰砂机，价格大约是400元一台，有点要说明的是，最好是买两台，不然夏天也许会不够用。

制冰机，从制冰量上来说，一般是要留有富余。

款制冰机每一天的制冰量是12kg。

价格稍高550元，质量较好，所以能够用很多年，这么算来也是比较合算的。

5、首次备货费用

包括购买常用物品及低值易耗品，吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。

大约1000元

6、开业费用

开业费用主要包括以下几种。

（1）营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元

（2）营销广告费用;预计450元

7、周转金

开业初期，咖啡店要准备必须量的流动资金，主要用于咖啡店开业初期的正常运营。

预计2000元

共计：

　　120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元

第五部分：

发展计划

1、营业额计划

那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。

在拟定营业额目标时，必须要依据目前市场的状况，再思考到咖啡店的经营方向以及当前的物价情形，予以综合衡量。

按照目前流动人口以及人们对咖啡的喜好预计每一天的营业额为400-800，根据淡旺季的不同可能上下浮动

2、采购计划

依据拟订的商品计划，实际展开采购作业时，为使采购资金得到有效运用以及商品构成达成平衡，务必针对设定的商品资料排定采购计划。

透过营业额计划、商品计划与采购计划的确立，我们不难了解，一家咖啡店为了营业目标的达成，同时有效地完成商品构成与灵活地运用采购资金，各项基本的计划是不可或缺的。

当一家咖啡店设定了营业计划、商品计划及采购计划之后，即可依照设定的采购金额进行商品的采购。

经过进货手续检验、标价之后，即可写在菜单上。

之后务必思考的事情，就是如何有效地将这些商品销售出去。

3、人员计划

为了到达设定的经营目标，经营者务必对人员的任用与工作的分派有一个明确的计划。

有效利用人力资源，开展人员培训，都是我们务必思考的。

4、经费计划

经营经费的分派是管理的重点工作。

通常能够将咖啡店经营经费分为人事类费用（薪资、伙食费、奖金等）、设备类费用（修缮费、折旧、租金等）、维持类费用（水电费、消耗品费、事务费、杂费等）和营业类费用（广告宣传费、包装费、营业税等）。

还能够依其性质划分成固定费用与变动费用。

我们要针对过去的实际业绩设定可能增加的经费幅度。

5、财务计划

财务计划中的损益计划最能反映全店的经营成果。

咖啡店经营者在营运资金的收支上要进行控制，以便做到经营资金合理的调派与运用。

总之，以上所列的六项基本计划（营业额、商品采购、销售促进、人员、经费、财务）是咖啡店管理不可或缺的。

当然，有一些咖啡店为求管理上更深入，也能够配合工作实际需要制订一些其他辅助性计划。

第六部分：

市场分析

2019-2021年中国咖啡市场经历了高速增长的阶段，在此期间咖啡市场总体销售的复合增长率到达了17%;高速增长的市场为咖啡生产企业带给了广阔的市场空间，国外咖啡生产企业如雀巢、卡夫、ucc等企业纷纷加大了在中国的投资力度，为争取未来中国咖啡市场的领先地位打下了良好的基础。

咖啡饮料主要是指速溶咖啡和灌装即饮咖啡两大类咖啡饮品;在速溶咖啡方面，2018-2021年间中国速溶咖啡市场规模年均增长率到达16%，显示出还处于成长阶段的中国速溶咖啡市场的高增长性和投资空间;在灌装即饮咖啡方面，2008-2010年间中国灌装即饮咖啡市场年均增长率也同样到达15%;未来几年，中国咖啡饮料的前景仍将被看好。

现今咖啡店主要是以连锁式经营，市场主要被几个集团垄断。

但由于几个集团的咖啡店并没有个性主题，很难配合讲求特式的年青人。

我们亦有思考到其他饮品店的市场竞争状况，但发现这些类似行业多不是以自助形式经营，亦很难配合讲求效率的年青人。

故我们认为开设自助式主题咖啡店能到达年青人的需要，尚有很多发展空间。

有数据证明，中国的咖啡消费量正逐年上升，而有望成为世界重要的咖啡消费国。

第七部分：

营销策略

1、同行业竞争分析

知己知彼，百战百胜。

咖啡店经营者应随时关注竞争者的经营动态及其产品构成状况，并进行深入的比较与分析，借以占据经营上的有利地位，保证采取比竞争对手更有效的销售策略。

咖啡店经营者绝不能忽视市场情报，必须要随时掌握最新的相关资料与信息。

针对咖啡店地址的特点与顾客特征，不断地提高产品与服务的质量，提高顾客来店的频率，进而提高咖啡店的业绩。

2、销售促进计划

咖啡店基本的特点是定点营业。

但是目前市场竞争日益激烈，为使业绩得到有力发展，咖啡店已经不能被动地等顾客上门光顾，而是务必主动地吸引顾客来店。

因此销售促进活动的实施与宣传效果的诉求，同样不可或缺。

一般，小型咖啡店无法比照大型咖啡店投入巨额的广告促销费用，所以要做到花小钱做大广告。

海报、传单、邮寄信函等促销手段都能够使用。

3、日常运营计划

如何拟订经营计划对咖啡店来说，在整个营运过程中最关切的问题，可能就是每一天的营业额了。

每家咖啡店往往都定有营业目标，更详细者甚至还定了区位、商品的目标，以作为衡量每一天营业状况的基准。

在拟订日常运营计划时，必须要依据设定的经营方针和营业额的预测、目标库存量的推算、损耗额的预估、采购预定额的估算，以及预定毛利的推算等，完成整体的运营计划。

由于整个计划过程务必以数据为依据，所以数据库资料的建立，是进行销售计划拟订时必备的条件。

即使是小型的咖啡屋也应以数据为基础，这样才有客观的衡量标准，而不是单凭印象、感觉和观察等。

第八部分：

成长与发展

咖啡店目标消费群体多是大学生为主，选址在商业区、大学校区与路口交汇处，房租价格适中，装修要求较高，以致整体投资成本加大。

大学生创业最重要的是心态，准确定位的基础上要对发展前景有信心，不能着急，盲目调整经营策略。

经营咖啡店是个完美的愿望，但要有充足的心理准备，才能一步步走向成功，因此要想有一个简单的心态。