КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Структурный анализ механизма
Определение недостающих размеров
1.1 Определяем длину кривошипа
(1)
где S – максимальный ход ползуна, м; S=0,83м /с.2/
1.2 Определяем длину шатуна
(2)
где l - отношение длины кривошипа к длине шатуна l=0,22
Для этого чертим, данный механизм и проставляем на нем все подвижные звенья, а заглавными буквами латинского алфавита обозначаем все кинематические пары и класс кинематической пары.
рисунок 1 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – ползун; О5 – кинематическая пара пятого класса, низшая; А5 - кинематическая пара пятого класса, низшая; В5 - кинематическая пара пятого класса, низшая; С5 - кинематическая пара пятого класса, низшая.
2.1 Определяем степень подвижности механизма
/1 / (3)
где n – число подвижных звеньев; р5 – число кинематических пар пятого класса р4 - число кинематических пар четвертого класса n=3 р5=4 р4=0
Лишних степеней свободы, высших кинематических пар, пассивных связей в механизме нет.
2.2 Отсоединяем от механизма группу Ассура второго класса
При этом оставшийся механизм должен продолжать работать, а степень подвижности его не меняется.
Рисунок 2 – группа Ассура 2-го класса
2.2.1 Проверяем степень подвижности оставшегося механизма
Рисунок 3 - оставшейся механизм
где n=3 р5=4
Класс механизма второй, так как отсоединенная группа Ассура второго класса, второй группы, второго порядка.
3 Первая задача кинематического анализа
3.1 Выбираем масштаб схемы механизма
Масштаб должен быть таким, чтобы длины всех отрезков вошли на чертеж. Он должен браться из стандартного ряда.
(5)
где AB – отрезок длинны шатуна на плане скоростей, мм AB=188,5мм /с.4/ LAB=1,885м
3.2 Определяем размеры кривошипа на чертеже
где LAO=0.415м /с.4/
Строим восемь положений механизма.
Для этого на ватмане чертим две оси. На пересечении их устанавливаем циркуль, размер которого равен длине кривошипа на чертеже, и проводим окружность. Данную окружность разбиваем на восемь равных частей(угол деления равен 450). Полученные линии будут являться положениями кривошипа (Рисунок 4).
Рисунок 4 – положения кривошипа
В каждое положение кривошипа устанавливаем циркуль, размер которого равен размеру шатуна на чертеже, и проводим им так, чтобы окружность пересеклась с горизонтальной осью. Эти пересечения и будут являться положениями шатуна. Соединяем линиями соответствующие положения шатуна и кривошипа (Рисунок 5).
Рисунок 5 - первое положение механизма.
4 Вторая задача кинематического анализа
4.1 Определяем скорость ведущего звена
Скорость звена всегда перпендикулярна данному звену и направлена в ту же сторону, что и угловая скорость данного звена.
рисунок 6 – скорость ведущего звена
(6)
где W1 – угловая скорость ведущего звена, с-1
(7)
где n – частота вращения кривошипа, об/мин n=2250об/мин /с.2/
LAO – 0,415м /с.4/
4.2 Определяем масштаб плана скоростей
(8) где V’A – отрезок скорости ведущего звена на плане скоростей, мм V’A=97,72мм
4.3 Определяем скорость группы Ассура для каждого положения
Рисунок 7 – направление скоростей
(9)
где VBAx – скорость шатуна в х - положении.
Строим восемь планов скоростей. Для этого на ватмане берем произвольную точку (полюс). Переносим параллельно (в заданном положении механизма) вектор скорости VA, через данную точку. Из полюса откладываем его длину в масштабе на плане cкоростей (рисунок 8).
Рисунок 8 – направление скорости ведущего звена
В конец вектора Vа параллельно переносим вектор VВА, но направление его мы не знаем. Поэтому проводим его как в одну, так и в другую сторону относительно конца вектора Vа (рисунок 9).
Рисунок 9
Так же параллельно переносим вектор VB в полюс, но направление мы также не знаем. Поэтому проводим его как в одну, так и в другую сторону. Пересечение векторов VB и Vа даст нам их длины. Указываем направление векторов VB и Vа согласно уравнению (9). Для нахождения скорости средней точки шатуна S2 нужно провести вектор из полюса к середине участка ab (рисунок 10).
Рисунок 10
Длина каждого вектора является скоростью для каждого звена.
4.3.1 Определяем скорость ползуна в каждом положении (10)
где [P, b]x – длина отрезка P, b для х – положения, мм mV=1м/с/мм /с.9/
4.3.2 Определяем скорость шатуна в каждом положении
(11)
[a, b]x – длина отрезка a, b для х – положения, мм
4.3.3 Определяем скорость в точке S2 в каждом положении
(12)
[P, S2]x – длина отрезка P, S2 для х – положения, мм
Числовые значения длин отрезков и скоростей приведены в таблице 1
Таблица 1
4.4 Определяем угловую скорость для шатуна в каждом положении
(13)
где VBax – скорость шатуна в х – положении, м/с LАВ=1,885м
Числовые значения угловых скоростей приведены в таблице 2
Таблица 2
5 Третья задача кинематического анализа механизма
Относительное ускорение состоит из нормальной и тангенциальной составляющей. Нормальная составляющая относительного ускорения всегда направлена к центру вращения. Тангенциальная составляющая относительного ускорения направлена перпендикулярно звену в сторону углового ускорения.
5.1 Определяем ускорение для ведущего звена
рисунок 11
(14)
где а0 – ускорение в точке 0, м/с2 аАО – ускорение звена АО, м/с2 а0=0 (15)
где аnАО – нормальная составляющая ускорения аАО, м/с2 аtАО – тангенциальная составляющая ускорения аАО, м/с2 так как W1=const, то аtАО=0
(16)
W1=235.5c-1 /с.9/ LAB=0.415м /с.4/
5.2 Определяем ускорение для группы Ассура в каждом положение Рисунок 12
(17)
где аВАх – ускорение звена ВА, м/с2
(18)
(19)
где аnBA – нормальная составляющая ускорения аBA, м/с2 аtBA – тангенциальная составляющая ускорения аBA, м/с2
(20)
где W2х – угловая скорость шатуна, с-1 /с.13, табл.2/ LAB=1.885м
Числовые значения приведены в таблице 3
Таблица 3
5.3 Определяем масштаб плана ускорения
(21)
где а’А – отрезок ускорения ведущего звена на плане ускорения в 1, 3, 5, 7 положениях мм а’А=115,08мм
5.4 Определяем размер отрезка нормальной составляющей ускорения аnВА в 1, 3, 5, 7, положениях на плане ускорения
(22)
где аnВА=2596м/с2 /с.15, табл.3/
5.5 Определяем размер отрезка нормальной составляющей ускорения аnВА в 4,8 положениях на плане ускорения
аnВА=5058м/с2
Отрезок аnВА во 2 и 6 положениях равен нулю.
Строим восемь планов ускорения.
Принцип построения плана ускорений такой же, как и у плана скоростей. На ватмане берем любую точку (полюс). В начале переносим параллельно (в заданном положении механизма) вектор аА через эту точку. Откладываем его длину в масштабе от полюса. В конец вектора аА параллельно переносим вектор аnВА. Откладываем его длину в масштабе от конца вектора аА (Рисунок 13).
Рисунок 13
В конец вектора аnВА переносим параллельно вектор аtВА, но направление мы не знаем. Поэтому проводим этот вектор в обе стороны относительно конца вектора аnВА. В полюсную точку переносим параллельно вектор аВ, но направление его мы также не знаем. Поэтому проводим этот вектор в обе стороны относительно полюса. Пересечение векторов аnВА и аВ дадут нам их длины. Указываем направление аnВА и аВ согласно уравнению. Для нахождения ускорения средней точки Шатуна S2 нужно соединить точки a и b прямой линией и направить вектор ускорения из полюса к середине прямой ab. (рисунок 14). Отрезок аnВА во 2 и 6 положениях равен нулю. Следовательно вектор аtВА будет выходить из конца вектора аА.
Рисунок 14
5.6 Определяем тангенциальное ускорение шатуна в каждом положении
(23) где [t] – длина отрезка t для х – положения m=200м/с2/мм /с.16/
5.7 Определяем ускорения ползуна в каждом положении
(24)
[P,b]x – длина отрезка Pb для х – положения
5.8 Определяем ускорение в точке S2
(25)
[P, S2]х – длина отрезка [P, S2] в х – положении
Числовые значения ускорений приведены в таблице 4
Таблица 4
5.9 Определяем угловые ускорения для каждого положения
(26)
аtВАх –тангенциальная составляющая ускорения в х –положении, м/с2 /табл.4/ LAB=1,885м /с.4/
Числовые значения углового ускорения приведены в таблице 5
таблице 5
Дата добавления: 2015-06-28; Просмотров: 559; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |