ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 67
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Запишем векторное уравнение для скорости точки В:
(2.5)
В этом уравнении нам известны направления векторов скоростей . Скорость точки В направлена по направляющей t-t, скорость точки А направлена перпендикулярно кривошипу ОА, а скорость звена АВ направлена перпендикулярно этому звену. Зная направления скоростей и значение скорости точки А, решим уравнение (2.5) графически. Для этого определим значение масштабного коэффициента, который необходим для построений. Он определяется аналогично масштабному коэффициенту, найденному в п. 2.1.1:
(2.6)
где – длина вектора, изображающего на плане скоростей вектор скорости (в данном случае )
(2.7)
После определения масштабного коэффициента решаем векторное уравнение (2.1). Для этого отметим точку – полюс, из него проводим отрезок , равный значению скорости точки А и направленный перпендикулярно кривошипу ОА. Из конца построенного отрезка проводим линию действия относительной скорости, который направлен перпендикулярно АВ, в точке пересечения этого вектора с направляющей t-t, будет находиться точка b. Вектор определяет скорость точки В, он направлен из полюса .
Численное значение скоростей определим, измерив, полученные отрезки и перемножив их на масштабный коэффициент:
(2.8)
(2.9)
(2.10)
(2.11)
Угловую скорость рассчитаем по формуле:
(2.12)
где – длина шатуна (м).
(2.13)
Положение центров масс на плане скоростей будут определяться по принципу подобия:
(2.14)
(2.15)
(2.16)
Из полюса в центр масс проводим вектор , который будет указывать направление скорости центра масс шатуна . Эта скорость будет равна:
(2.17)
(2.18)
По аналогичной пропорции находим вектор .
Полный план скоростей для второго положения показан на рис. 2.3:
Рис. 2.3 План скоростей для 2-го положения механизм
Для остальных положений все вычисления и построения делаем аналогичным способом. Все вычисления приведены в таблице 2.
Таблица 2
Скорость | Положения механизма | ||||||||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||||||||||||
| м/с | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | 0,826 | ||||||||||||
| м/с | 0,31 | 0,593 | 0,79 | 0,80 | 0,56 | 0 | 0,43 | 0,81 | 0,88 | 0,67 | 0,34 | 0 | ||||||||||||
| м/с | 0,79 | 0,56 | 0,18 | 0,24 | 0,60 | 0 | 0,81 | 0,59 | 0,20 | 0,26 | 0,64 | 0 | ||||||||||||
| м/с | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | 0,448 | ||||||||||||
| м/с | 0,52 | 0,68 | 0,805 | 0,809 | 0,65 | 0 | 0,55 | 0,76 | 0,84 | 0,75 | 0,57 | 0 | ||||||||||||
| | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | 14 | ||||||||||||
| | 3,41 | 2,42 | 0,77 | 1,03 | 2,59 | 0 | 3,5 | 2,5 | 0,86 | 1,12 | 2,77 | 0 |
Рис. 2.4 План скоростей для 12-ти положений механизма.
2.1.4 Расчёт ускорений для рабочего и холостого положения.
Расчёт ускорений проводится для двух положений рабочего хода механизма, либо для одного на рабочем и одного на холостом ходу, в которых сила полезного сопротивления не равна нулю. В данном случае будет проводиться расчёт для 2-го положения.
Первоначально определим ускорение точки А кривошипа. Оно является постоянным и равно произведению квадрата угловой скорости кривошипа на его длину:
(2.19)
(2.20)
Нахождение ускорений будем производить методом планов, для этого запишем векторное уравнение ускорения точки В:
(2.21)
где – вектора нормальной и тангенциальной составляющей ускорения звена АВ соответственно.
Решим уравнение (2.21) графически. Для этого примем масштабный коэффициент плана ускорений , равный:
(2.22)
где =70 мм.
(2.23)
Строим план ускорений согласно направлению векторов:
- направлен из точки А в точку О;
- направлен из точки В в точку А;
- направлен перпендикулярно звену АВ;
- направление задается направляющей t-t.
Определим нормальную составляющую ускорения звена АВ:
(2.24)
(2.25)
Для построения плана ускорений:
-
выбираем полюс ; -
строим вектор ускорения точки А; -
из конца вектора строим луч параллельный звену АВ, и на этом луче откладываем отрезок равный: -
через точку n проводим прямую перпендикулярную АВ, отмечаем точку пересечения ее с направляющей t-t – точка ; -
отрезок – ускорение точки В на плане ускорений.
Ускорения центров масс определим, использую формулу 2.14 из п. 2.1.3
(2.26)
Из полюса в центр масс проводим вектор , который будет указывать направление ускорения центра масс шатуна . По аналогичной пропорции находим вектор .
На рис. 2.5 представлен план ускорений для второго положения.
Рис. 2.5 План ускорений для 2-го положения.
Численные значения ускорений вычислим по формулам:
Значения для плана ускорений 11 рассчитывается аналогично. Результаты расчёта ускорений приведены в таблице 3
Таблица 3
Ускорения | | | | | | | |
| | | | | | | |
2 | 11,564 | 6,69 | 8,568 | 6,277 | 8,785 | 8,46 | 36,6233 |
11 | 11,564 | 9,42 | 7,907 | 6,277 | 9,984 | 7,70 | 33,3333 |