кинематическое и силовое исследование механизма

КИНЕМАТИЧЕСКОЕ И СИЛОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА

1.1. Исходные данные

Длиновые размеры в метрах:

1.2. Кинематическое исследование механизма

Существуют 3 метода кинематического исследования рычажного механизма: графо-аналитический (метод планов), графический (метод кинематических диаграмм), аналитический.

Уравнение движения четырехзвенника

Рис 1

График изменения углов поворота шатуна АВ и кривошипа ВС в зависимости от ОА

В выбранном масштабе Kl вычерчивается кинематическая схема механизма в первом положении.

(с чертежа)

После этого производится разметка положения всех звеньев механизма. Траекторию конца кривошипа делят на 12 равных частей в направлении вращения ведущего звена. Методом засечек размечаем положение остальных звеньев.

Рис 2

Масштабы планов скоростей и ускорений подсчитывают по формулам

где

- угловая скорость ведущего звена, 1/с.

Снимем показания с плана скоростей

(с чертежа)

План скоростей строим в соответствии с векторным уравнением:

Cкорость точки B (выходного звена)

Снимем показания с плана скоростей

(с чертежа)

Cкорость точки Е

Снимем показания с плана скоростей

(с чертежа)

Снимем показания с плана скоростей

(с чертежа)

Строим план ускорений для группы звеньев. Этот план строится по векторному уравнению

При этом масштаб плана ускорений будет равен

(на чертеж)

Снимем показания с плана ускорений

(с чертежа)

Снимем показания с плана ускорений

(с чертежа)

Снимем показания с плана ускорений

(с чертежа)

Снимем показания с плана скоростей

(с чертежа)

Угловые скорости и угловые ускорения звеньев найдем аналитическим путем

Силовой расчет рычажного механизма.

Для начала необходимо определить, используя план ускорений, силы инерции звеньев механизма в заданном положении.

Исходные данные для расчета.

Массы m звеньев- в кг

Моменты инерции звеньев-стержней относительно оси, проходящей через центр масс S перпендикулярно плоскости движения, определять приближенно по формуле

Силы инерции:

Силы инерции приложены к центрам масс соответствующих звеньев и направлены в противоположную сторону от вектора абсолютного ускорения центра масс.

Моменты инерции направлены в сторону, противоположную направлению вектора углового ускорения.

Cиловой расчет звена 2-3

От механизма может быть отделена только одна группа Асура, состоящая из звеньев 2 и 3. Эта группа относится ко второму классу второго порядка и первого вида.

Составляем уравнения равновесия группы состоящей из звеньев 2 и 3 Первое уравнение применительно к данной группе запишется так:

Остальные данные получаем графическим методом

(с чертежа)

Cиловой расчет звена 1

Составляем уравнения равновесия звена 1

Остальные данные получаем графическим методом

(с чертежа)

Из равенства нулю суммы моментов относительно точки O сил, приложенных к звену 1, находим величину момента уравновешивающей пары сил:

Этот момент является моментом сопротивления. Его наличие (даже, несмотря на то, что из расчета исключены трение и силы внешнего сопротивления) объяснимо, т.к. присутствуют силы инерции и веса составных частей механизма, которые необходимо уравновешивать.

ИТОГ Реакции в кинематических парах

Приступим к определению мощностей сил трения в четырех кинематических парах.

Найдем приведенный к валу кривошипа момент от сил трения:

Вращательные пары

Поступательная пара

Определим для рассматриваемого положения кинетическую энергию трех подвижных звеньев механизма:

Таким же образом, можно определить приведенный к входному валу момент инерции механизма.

Здесь вы можете заказать решение любых заданий связанных с машиностроением из курса втуза.

Так же, буду рад, если вы напишите свое мнение по поводу данных программ на почту.

Статьи

Заметка автора

Решебник по Маткаду машиностроительный

почта для связи: v-u-z@yandex.ru

При использовании содержимого сайта активная ссылка на сайт обязательна. Создание сайта

Так же прошу на мой блог посвященный новинкам машиностроения новости автоиндустрии, где освещяются самые последние вести из мира машино- и автомобилестроения.