Файл: Исследование рычажного механизма Исходные данные Дана схема (рис. 2), частота вращения ведущего звена n.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.11.2023

Просмотров: 116

Скачиваний: 3

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


Тема 1. Кинематическое исследование рычажного механизма
1.1. Исходные данные

Дана схема (рис. 2), частота вращения ведущего звена nAB = 650 об/мин и длины звеньев rAB = 500 мм, lBC = 225мм, lBD = 375мм, lОА = 125мм, lCB = 225мм, lDE = 560мм. Исследование механизма производится в 11-м положении (заданный угол поворота кривошипа).



Рис. 2. Схема механизма
1.2. Описание построения плана механизма

Принимаем длину кривошипа 1 на чертеже равной 40 мм.

Расчет масштабного коэффициента производим по формуле

,
(1.1)

где – масштабный коэффициент, м/мм;

– длина кривошипа по заданию

,
(1.2)

где – длина звена на чертеже, мм;

– действительная длина звена, м;

– масштабный коэффициент, м/мм.

;

.

1.3. Структурный анализ механизма

Составим описание звеньев и кинематических пар механизма и занесём их, соответственно, в табл. 1.1 и табл. 1.2.
Таблица 1.1 - Характеристика звеньев механизма


Обозначение звена
Описание звена

0
Стойка

1
Кривошип

2
Шатун

3
Коромысло

4
Шатун

5
Ползун


Таблица 1.2 - Характеристика кинематических пар механизма


Обозначение

пары
Подвижность пары
Звенья,

образующие пару
Тип

О0-1
Одноподвижная
Стойка, кривошип
Низшая вращательная

А1-2
Одноподвижная
Шатун, коромысло
Низшая вращательная

В2-3
Одноподвижная
Шатун, коромысло
Низшая вращательная

С0-3
Одноподвижная
Стойка, коромысло
Низшая вращательная

D3-4
Одноподвижная
Коромысло, шатун
Низшая вращательная

E4-5
Одноподвижная
Шатун, ползун
Низшая вращательная

E0-5
Одноподвижная
Ползун, стойка
Низшая поступательная


Степень свободы плоского механизма находится по формуле Чебышева

,
(1.3)

где – число подвижных звеньев, в данном механизме их 5 (табл. 1.1);

– число одноподвижных кинематических пар 5-го класса, в данном механизме их 7 (табл. 1.2);

– количество двухподвижных пар 4-го класса, в данном механизме их нет (табл. 1.2).

.

1.4. Построение кинематических диаграмм

По найденным на пла­нах механизма положениям ведомого звена 5 вычерчиваем гра­фик перемещения ползуна B, начиная от крайнего нижнего по­ложения.

Время оборота ведущего звена (кривошипа AВ) найдем по формуле

,
(1.4)

где – время оборота кривошипа АВ, с;

– частота вращения кривошипа АВ, об/мин.

.

Изобразим это время на оси абсцисс отрезком x = 159 мм. Масштабный коэффициент времени на диаграмме рассчитывается по формуле

,
(1.5)

где – масштабный коэффициент времени на диаграмме, с/мм;

– время оборота кривошипа АВ, с;

– принятая длина отрезка по оси абсцисс, мм.

.

Масштаб перемещений на диаграмме, откладываемых по оси ординат, принимаем равным величине удвоенного масштаба длины на схеме механизма.



где – масштабный коэффициент плана положений механизма, м/мм;

– коэффициент уменьшения (увеличения) диаграммы перемещений по сравнению

Построение плана скорости начнем с произвольно выбора полюса Р. Отложим от него параллельно перпендикуляру к звену ОА в сторону вращения кривошипа скорость точки А в виде вектора Ра длиной 40 мм.

Скорость точки А кривошипа можно найти, предварительно рассчитав угловую скорость вращения кривошипа:

,
(1.10)

где – скорость точки В кривошипа, м/с;

– угловая скорость звена 1, рад/с;

– длина кривошипа по заданию, м.



Расчет масштабного коэффициента скорости

,
(1.11)

где – масштабный коэффициент скорости, м · с-1/мм;

– скорость точки А кривошипа, м/с;

– длина вектора на плане скоростей, мм.

.

Для каждого из 12 положений:

Скорость точки В найдем, решив совместно два векторных уравнения

.
(1.12)

Т.к. через точку а проводим прямую перпендикулярную звену АВ, а через полюс проводим перпендикулярную прямую звену ВС. На пересечении этих двух прямых находится точка b, скоросто которой обозначается РВ.

Через отношение отрезков ВС и CD находим точку с:


.;( )= .;

(1.13)

CD=BD-CB=375-225=150

Точка с совпадает с полюсом, откладываем cd на продолжении b.


Находим скорость точки Е.


1.6. Описание построения плана ускорений

От полюса π отложим вектор нормального ускорения в направлении от А к А в виде вектора .

Нормальное (центростремительное) ускорение точки А кривошипа найдем по формуле

,
(1.14)

где – нормальное ускорение точки А, м/с2;

– угловая скорость звена 1, рад/с;

– длина кривошипа по заданию, м.



Принимаем длину вектора .

Расчет масштабного коэффициента ускорения проведем по формуле

,
(1.15)

где – масштабный коэффициент ускорения, м · с-2/мм;

– нормальное ускорение точки А, м/с2;

– длина вектора на плане скоростей, мм.

.

Для каждого из 2 положений:

Ускорение точки В найдем, решив совместно два векторных уравнения
(1.16)

Положение одиннадцатого механизма:

Смотрите также файлы