Файл: ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 324

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

WFn = ωO2 3 FO3F = 1,3932 28 = 54 смс2 ;

WFEn = ω EF2 EF = 1,032 48 = 51 смс2 .

Построим при точке F в увеличенном масштабе μW = 5 см(с2 мм)

многоугольник ускорений согласно зависимости (10).

Согласно правой части уравнения (10) от точки F механизма отложим вектор ускорения полюса WE в выбранном масштабе. Из конца этого век-

тора проведем вектор WFEn параллельно звену EF, направив его к полюсу Е, а из конца вектора WFEn перпендикулярно звену EF проведем прямую,

по которой направлен вектор ускорения WFEτ . Затем согласно левой части уравнения (10), отложим от точки F известный по модулю вектор ускорения WFn , направляя его вдоль звена O3F к неподвижной точке О . Из конца вектора WFn проводим прямую перпендикулярно звену O3F , соответст-

вующую направлению вектора WFτ до пересечения с ранее проведенной перпендикулярно звену EF прямой. Соединяя полученную точку пересечения этих прямых F1 с точкой F, определяем вектор ускорения WF точки F,

т.е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 13 мм), найдем модуль

WF = FF1 . Измерив длину этого вектора (

 

WF

 

вектора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WF через масштаб ускорений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W =

 

 

 

 

 

 

μ

 

; W = 5 13 = 65 см с2 ,

 

 

 

 

 

 

W

 

 

W

 

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

F

 

 

 

 

 

 

 

и по аналогии определяется модуль вектора W

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

FE

 

 

 

 

 

 

 

W τ

=

 

 

 

μW

;

W

τ = 5 31 = 155 см с2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

FE

 

 

 

 

FE

 

 

 

 

FE

 

 

 

 

 

 

 

 

Так как Wτ

= ε

EF

O F

и

W

τ

= ε

 

O F ,

то угловые ускорения

 

 

 

 

 

 

FE

 

 

 

 

3

 

 

F

 

O F

3

 

 

 

звеньев EF и O3F равны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

= WFEτ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εEF

 

= 155

= 3,23

с2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

EF

 

48

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εO F =

 

WFτ

=

30

= 1,07 с2 .

 

 

 

 

 

 

 

O3F

28

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направление угловых ускорений εFE и εO3F обозначим круглыми стрелками вокруг звеньев EF и O3F в соответствии с направлениями найденных векторов WFEτ и WFτ .

68


6. Аналитическое определение ускорения точки В и углового ускорения звена АВ

Схема механизма рисуется в выбранном масштабе длин. В данном случае μι= 0,65 сммм (рис. 2.12). Для аналитического определения уско-

рения точки В воспользуемся теоремой об ускорениях точек плоской фигуры.

Принимая за полюс точку А, выразим ускорение точки В по формуле

 

 

n + W

τ = W

n + W

τ

 

 

n

 

 

τ .

(11)

W

+ W

+ W

 

B B A A

 

BA

 

BA

 

В этом векторном уравнении известны по модулю и направлению ускорения

WAn = 485 смс2 ; WAτ = 325 смс2 ;

WBAn = ω2AB AB; WBAn = (1,47)2 63 = 136 смс2 ;

WBn = ωO2 2 B O2B; WBn = (0,73)2 41 = 22 смс2 .

Для ускорений WBτ и WBAτ известны лишь прямые, по которым они

направлены. Надо определить направления этих ускорений и их модули. Согласно векторному равенству (6) из точки А без соблюдения масштаба

проведем

векторы

WAn вдоль звена

О1 А, направляя его к

точке О1 и

 

 

τ

 

n

(или

 

τ

O A ) по направлению круглой стрелки углового ус-

 

W

W

W

 

A

A

 

A

1

 

 

 

 

 

 

 

 

корения εО А звена О1 А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n вдоль

 

 

Затем из точки В, не соблюдая масштаб, проведем вектор

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

звена

О2 В , направляя его к точке О2 ,

 

 

 

τ О В, предполагая на-

вектор W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

2

 

 

 

правленным в произвольную сторону, вектор

 

n

вдоль звена АВ, направ-

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BA

 

 

 

 

ляя его к точке В, и вектор WBAτ АВ, направленным в произвольную сто-

рону.

Выберем систему координат Bxy с началом в точке В и спроектируем векторное равенство (11) на оси Вx и Вy .

Проектируя равенство (11) на ось Вx , получим:

W n sinβ+ W τ cosβ = W n cosαW τ sin αW n .

(12)

B

B

A

A

BA

 

69


70

 

 

 

μ l

= 0,65см мм

A

WAτ

 

μl = 0,65 см/мм

 

 

D

 

 

 

 

 

 

α

 

 

 

 

ϕ = 115o

 

 

 

 

εO A

 

 

 

 

1

 

E

 

 

ωO A

 

 

 

1

 

 

 

 

O1

 

 

O3

 

W n

 

 

 

 

A

 

 

 

 

ωAB

 

 

 

 

C

 

F

 

 

 

 

 

 

W n

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

B

 

y

 

 

 

 

 

W τ

β

W n

 

 

 

 

 

AB

 

B

ωO B

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

O2

 

 

W τ

 

Рис.2.12 Аналитическое определение ускорения точки В

 

B

 

и углового ускорения звена АВ.

 

x

 

 

 

 

 

Рис. 2.12. Аналитическое определение ускорения точек В и углового ускорения звена АВ



Измеряя углы α и β непосредственно на чертеже, определяем α = 13o,

β = 32o30' . Тогда sin13o = 0,2282; cos13o = 0,9736;

 

 

sin 32o30' = 0,519; cos32o30' = 0,855.

Из уравнения (12) выражаем

WBτ =

1

(WBn sinβ+ WAn cosαWAτ sin αWBAn )=

cosβ

 

 

= 0,8551 (22 0,519 + 485 0,9736 325 0,2282 136) = 289,5 смс2.

Зная, что W τ = ε

O B

O B , определим угловое ускорение звена О В:

B

 

 

2

 

 

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εО В=

WBτ

 

= 289,5 = 7,06 c2 .

 

 

 

 

 

O2B

 

 

 

 

 

2

 

41

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ускорение точки В найдется по формуле

 

 

WB =

(WBn )2 + (WBτ )2 =

(30)2 + (289,5)2 = 290 см с2 .

В проекции на ось Вy векторное равенство (6) запишется

W n cos β + Wτ

sin β = W n sinα + Wτ

cosα Wτ ,

 

B

 

 

 

B

 

 

 

 

A

A

BA

откуда W τ

= W n sin α+ W τ cosαW n cosβW τ sinβ =

BA

A

 

 

A

 

 

B

B

 

= 485 0,2282 + 325 0,9736 22 0,855 + 289,5 0,519 = 558 см с2

Известно, что

W

τ = ε

AB

AB ,

тогда определим угловое ускорение зве-

 

 

 

 

BA

 

 

 

 

 

на АВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

εAB

= WBAτ

= 558

= 8,87c2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AB

63

 

 

71