Файл: Проектирование и исследование механизма.docx

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