Материал: Кинематический анализ рычажных механизмов
Кинематический анализ рычажных механизмов
Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет
Лесомеханический
факультет
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ
На
тему: «Кинематический анализ рычажных механизмов»
Выполнил студент 3 курса 2 группы
Е.И. Зайцев
Проверила доц.
Н.Ю. Супонина
Санкт-Петербург
1. Построение плана положений механизма
План положений механизма представляет собой
кинематические схемы, построенные на одном обороте кривошипа из единого центра
(полюса), в стандартном масштабе. Масштаб плана положений это отношение
реальной длинны звена к отрезку который отображает его на чертеже. План
положений строится методом засечек.
.
- Длинна звена.
- Длинна отрезка, которая
отображает это звено
2.
Кинематический анализ. Построение плана скоростей рычажных механизмов
План скоростей представляет собой векторный многоугольник, построенный в стандартном масштабе.
Масштаб плана скоростей представляет собой
отношение скалярной величины скорости звена к длине вектора, который её
изображает.
План скоростей строится на основании
теоремы о разложении движения: любое сложное движение тела раскладывается на
два простых - переносное (поступательное) и относительное (вращательное).
План скоростей строится из единого центра, называемого полюсом. Вектора абсолютных скоростей начинаются в полюсе. Вектора относительных скоростей соединяют концы векторов абсолютных скоростей в соответствии с векторными уравнениями.
Кривая, соединяющая концы векторов
абсолютных скоростей для нескольких положений механизма, называется годографом.
2.1 Построение плана скоростей кривошипно-ползунного механизма
рычажный механизм кинематический
- Центр масс кривошипа. Конец
вектора абсолютной скорости будет делить вектор скорости кривошипа в той же
пропорции, в которой сама точка делит всю длину кривошипа.
2.2
Построение плана скоростей механизма
мм.
об/мин-1.
м/с.
.
мм.
|
|
|
|
|
0 |
40 |
13,8 |
|
1 |
28,7 |
9,93 |
|
2 |
0 |
0 |
|
3 |
28,7 |
9,93 |
|
4 |
40 |
13,8 |
|
5 |
28,7 |
9,93 |
|
6 |
0 |
0 |
|
7 |
29,2 |
10,1 |
|
8 |
0 |
0 |
Результаты расчетов скоростей звеньев механизма
пол.
м/с2
мм
м/с2
мм
м/с2
мм
м/с2
|
с-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
0 |
0 |
0 |
40 |
16 |
26,2 |
40,48 |
7,9 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
1 |
16,01 |
33,41 |
13,36 |
28,7 |
11,48 |
35,3 |
14,12 |
5,68 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
16,01 |
40 |
16 |
0 |
0 |
40 |
16 |
0 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
3 |
16,01 |
23,14 |
9,25 |
28,7 |
11,48 |
32,04 |
12,81 |
5,68 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
4 |
16,01 |
0 |
0 |
40 |
16 |
26,2 |
10,48 |
7,9 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
5 |
16,01 |
23,15 |
9,26 |
28,7 |
11,48 |
32,33 |
12,93 |
5,68 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
6 |
16,01 |
40 |
16 |
0 |
0 |
40 |
16 |
0 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
7 |
16,01 |
35,66 |
14,26 |
29,2 |
11,67 |
35,92 |
14,38 |
5,7
3.
м/с2
мм
Результаты расчета звеньев механизма
м/с2 мм м/с2
м/с2 мм м/с2 мм м/с2
4. Все силы подразделяются на внешние и внутренние. Внешние силы: .Сила тяжести
.Движущие силы Вектор движущей силы совпадает с
вектором скорости или составляет острый угол с ним.
.Силы полезного сопротивления Вектор сил полезного сопротивления
направлен против вектора скорости или будет составлять тупой угол с ним.
.Силы вредного сопротивления (силы упругости) Вектор сил вредного сопротивления
направлен так же против вектора скорости или составляет тупой угол с ним.
.Силы инерции
Вектор сил инерции направлен в сторону противоположную ускорению центра масс звена. Момент сил инерции
Где .Силы трения
Внутренние силы: К внутренним силам относятся все реакции. Кинематические пары пятого класса .Постпательная кинематическая пара. В поступательной кинематической паре неизвестны точка приложения и величина реакции, известно направление - перпендикулярно направляющим. .Вращательная кинематическая пара. Во вращательной кинематической паре неизвестна величина и направление реакции, известна точка приложения - в самой кинематической паре. Кинематическая пара четвертого класса В кинематической паре четвертого класса неизвестна величина реакции, известно направление (по общей нормали) и точка приложения (точка контакта). 4.1 Цели: Определение сил, действующих на звенья и реакции в кинематических парах. Силовой анализ проводится на основании правила Д’Аламбера: Если к механизму приложить все действующие силы и силы инерции звеньев, то механизм можно рассматривать в равновесии. Силовой анализ представляет собой векторный
многоугольник (план сил) построенный в стандартном масштабе в соответствии с
векторными уравнениями.
Силовой анализ для рычажных
механизмов проводится отдельно для каждой структурной группы.
.
Структурный анализ кривошипно-ползунного механизма.=3, P5=4, P4=0=3*3-2*4=1 Вывод: механизм относится ко 2му классу, так как максимальный класс структурной группы - 2ой. |
