Материал: ТММ в_авиастроении

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

относительного ускорения WBO3 . И, наконец, вектор πb выражает на плане ускорений вектор абсолютного ускорения точки B.

Для определения ускорения точки C воспользуемся свойством подобия. На основании теоремы подобия имеем

 

 

 

 

 

= (

 

 

 

 

 

)

 

.

 

 

 

 

 

 

 

πc

O3C

BO3

πb

 

 

 

 

Тогда WC =

 

µw .

 

 

 

 

πc

 

 

 

 

Для определения ускорения точки D напишем векторное уравнение

 

 

 

 

WD = WC + WnDC + WτDC.

(3.20)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим векторы, входящие в данное уравнение. Вектор WC мы

определили ранее. Величина вектора

 

DCn , м/с2 , определяется по формуле

 

W

 

 

 

 

 

 

DCn = VDC2 l DC ,

(3.21)

 

 

 

 

W

 

 

 

а остальные векторы известны только по направлению.

 

 

 

 

Достраиваем план ускорений. Из точки С параллельно звену DС проводим

 

 

 

 

 

 

 

 

DCn , масштабная величина которого, мм, на плане ускорений

 

вектор

 

 

W

равна

 

 

 

Wn

 

 

 

 

 

cn4 =

 

 

DC

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µW

 

Через точку n4 проводим линию перпендикулярно звену СD, а через точку π линию параллельно направляющей x x . На пересечении этих линий получим точку d . Полученный вектор n4d на плане ускорений выражает в масштабе ускорений WτDC , а вектор πd является изображением вектора WD . Тогда

WD = πd µW .

Если соединить точку c с точкой d , то вектор cd будет изображать полное относительное ускорение WDC .

Определим угловые ускорения. Ведущее звено 1 вращается с постоянной угловой скоростью. Поэтому его угловое ускорение ε1 = 0.

Угловое ускорение звена 2, с-2 находится по формуле

31

 

Wτ

n

b

µ

W

 

 

ε2 =

BA

=

 

2

 

 

.

(3.22)

 

 

 

 

 

 

 

lBA

 

lBA

 

 

 

Чтобы определить направление углового ускорения ε2 , вектор относительного ускорения WτBA следует перенести с плана ускорений в точку B механизма, а точку A мысленно закрепить. Тогда вектор WτBA будет стремиться вращать звено 2 против хода часовой стрелки. Это и будет направление ε2 . Вектор ε2 будет направлен перпендикулярно плоскости движения звена AB так, чтобы с конца вектора ε2

направление вращения вектора WτBA относительно точки A было против хода часовой стрелки.

Подобным образом находим угловые ускорения остальных звеньев:

 

 

WBOτ

 

 

 

 

 

 

 

 

ε3 =

=

n

b

µ

W

 

 

3

 

 

3

 

 

 

;

(3.23)

lBO3

 

 

lBO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wτ

 

 

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

n

d

W

 

 

 

ε4 =

 

DC

=

 

 

3

 

 

 

 

.

(3.24)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lDC

 

 

 

lDC

 

 

 

 

ε3,ε4 направлены против хода часовой стрелки. Если знаки ε3 и ε4 одинаковы, то звено вращается ускоренно, если их знаки различны – замедленно.

3.6. Определение скоростей и ускорений в механизмах шасси

Пример 2. Рассмотрим построение планов скоростей и ускорений механизма передней стойки шасси самолета с ведущим штоком 2 (рис.3.1). Относительная скорость штока V2 = const .

Порядок расчета:

1. Построив кинематическую схему в масштабе в выпущенном и убранном положениях стойки шасси, определяется ход H поршня 2 гидроцилиндра 1.

Тогда Vr = VA2A1 = Ht ,

где t – время уборки шасси.

2.Составляем векторное уравнение скоростей:

32

 

V

A1 =

V

 

 

A2 +

V

A1A2 .

(3.25)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 0, то

 

Так как VA1

 

 

 

 

 

 

 

 

A2A1

=

 

 

r .

(3.26)

 

V

A2 =

V

V

С другой стороны с учетом (3.26)

 

 

 

A2 =

 

 

B +

 

 

A2B ;

 

 

V

V

V

(3.27)

 

 

B =

 

r +

 

BA2 .

(3.28)

 

V

V

V

3.Угловая скорость цилиндра 2 находится по формуле:

ω2

=

VBA2

.

(3.29)

 

 

 

lAB

 

Направление ω2

соответствует вращению цилиндра против часовой стрелки.

33

V2 = const

A2

 

2

O5 ε5

 

5

 

A1

ω2

 

S5

 

 

 

 

ω3

 

 

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

5

D

 

b

1

 

ε2

ε3O

ε4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ω4

 

p O5

 

 

 

 

S

 

a1O3 O2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

S4

 

 

 

 

 

 

C

 

d

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

E

 

 

 

e

d S4 C

n4

S5

n5

в

n2 k

p O3 O5 a1

b

Рис. 3.2. Кинематическое исследование механизма шасси методом планов:

а– кинематическая схема; б – план скоростей; в – план ускорений

4.Определяем

ω =

VB

.

 

 

 

 

 

 

 

(3.30)

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

lBO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Направление ω3 – по часовой стрелке.

 

 

Скорость точки Cстойки определяется из подобия; так как ω =

VC

, то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

lCO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

lCO

3

 

CO

 

 

CO

 

 

 

 

C

 

=

 

 

 

=

 

3

; VC = VB

 

3 .

(3.31)

 

V

l

 

 

 

BO

BO

 

 

BO3

 

3

 

3

 

 

 

BO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

34

 

 

Скорость точки D найдём из выражения:

 

 

 

=

 

C

+

 

DC .

 

 

VD

V

V

(3.32)

DO5

 

 

 

 

 

 

 

DC

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

ω4 =

VDC

;

 

 

 

(3.33)

 

 

 

 

 

 

 

 

l DC

 

 

 

 

ω5 =

 

VD

.

 

 

 

(3.34)

 

 

 

 

 

lDO5

8.Составляем векторное уравнение ускорений точек цилиндра и штока:

WA1 = WA2 + WrA1A2 + WKA1A2 ,

где: WA1 = 0 и WrA1A2 = 0, так как Vr = const. Тогда WA2 = WKA2A1 .

Но

WKA2A1 = 2ω2VA2A1 = 2ω2Vr.

Для определения направления вектора WKA2A1 кориолисова ускорения необходимо вектор относительной скорости Vr повернуть на 90° в сторону переносного вращательного движения.

9.Ускорение точки B определяем из уравнений:

WB = WA2 + WnBA2 + WτBA2 ;

WB = WO3 + WnBO3 + WτBO3 ;

Решая совместно, получим :

 

AK

2 A1 +

 

BAn

2 +

 

τBA2 =

 

BOn

3 +

 

τBO3 .

W

W

W

W

W

Здесь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wn

=

 

V2

 

= ω2l

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BA

 

BA

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BA2

 

 

lBA

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

V2

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

WBO3

=

 

B

= ω3 lBO3 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lBO3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.35)

(3.36)

(3.37)

(3.38)

(3.39)

(3.40)

10.Ускорение точки C находим из подобия аналогично определению VC .

11.Для определения ускорения точки D составляем векторные уравнения:

35