![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по тмм
- •1 Кинематический анализ рычажного механизма
- •1.1 Построение плана положений механизма
- •1.2 Построение плана скоростей
- •1.3 Построение плана ускорений
- •2 Силовой анализ рычажного механизма
- •3 Синтез кулачкового механизма
- •3.1 Построение графика перемещений толкателя
- •3.2 Синтез нецентрального кулачкового механизма с
- •Заключение
2 Силовой анализ рычажного механизма
Известны следующие параметры механизма :
lAB = 0,36 м;
lAD = 0,56м;
lОА = 0,125 м;
lОС= 0,25м;
lВС= 0,32 м;
q=10кг/м;
Р=2F1 ;
(Все ускорения берутся из первого листа курсовой работы).
Требуется определить реакции в кинематических парах и уравновешивающую силу.
Изображаем механизм
в заданном положении с обозначением
масштабного
коэффициента
На механизм действуют следующие силы:
1.Сила
полезного сопротивления
,
указываемая
в задании. Она приложена
в точке В коромысла 3 и направлена
перпендикулярно ему.
2.Силы
тяжести
,
определяемые
через массы звеньев, которые можно
условно
найти по формуле
m=ql,
где
q
-масса
единицы длины звена, l
– длина
звена
Следовательно,
Силы тяжести прикладываются в центрах масс S1, S2 ,S3 и направлены вертикально вниз.
3.Силы
инерции звеньев
,
определяются
по формулам
Эти
силы прикладываются в центрах масс и
направлены в стороны, обратные
ускорениям
.
4.Моменты сил инерции М, которые можно найти по формуле
где IS -моменты инерции звеньев относительно центральных осей.
т.к.
;
Моменты инерции звеньев определяются по формуле
Следовательно,
Моменты сил инерции М направлены в стороны, обратные угловым ускорениям.
5.
Уравновешивающая сила
,
прикладываемая в точке
А кривошипа 1 ,направлена перпендикулярно ему.
Все силы и моменты указываем на механизме, причем длины векторов берем произвольно.
Изображаем отдельно структурную группу, состоящую из шатуна 2 коромысла 3 . Реакции в точках А и С раскладываем на две составляющие, одну из которых направляем по звену (в ту или иную сторону), а вторую -перпендикулярно звену (так же в ту или иную строну). Из точки В на все силы проводим перпендикуляры, которые являются плечами этих сил. Замеряем каждое плечо в миллиметрах и умножаем на µl:
Рассматриваем равновесие звена 2 ,отбрасывая мысленно звено 3,и записываем уравнение моментов относительно точки В:
.
Откуда:
Отбрасываем мысленно звено 2 и записываем уравнение равновесия звена 3 относительно той же точки В :
Откуда :
Так
как эта сила оказалась отрицательной,
то вектор
зачеркиваем и направляем в другую
сторону.
Используем графическое условие
равновесия двух звеньев
и строим
силовой многоугольник в масштабе
Вычисляем длины векторов сил :
Начинаем
построение с силы
,
отмечая
начало её точкой. Далее силы идут в любом
порядке, но желательно, чтобы сначала
шли все силы одного звена, а затем силы
, действующие на другое звено. Последняя
сила- это
.
Если
длина вектора одной из сил оказалась
менее 3 мм, то вместо неё ставим точку с
обозначением этой силы.
В
начале построения к силе
проводим
перпендикуляр и в конце силы
также
к ней проводим перпендикуляр.
Пересечение
перпендикуляров дает силы
и
,
причём
сила
идёт в начало силы
,
а вектор
идет из конца силы
.Таким образом, стрелки в многоугольнике
идут одна за другой. Сравниваем направления
векторов на чертеже и в силовом
многоугольнике. Замечаем, что сила
направлена
в другую сторону. Поэтому её подчёркиваем
и поворачиваем на 180˚.Силы в шарнирах А
и С попарно складываем:
,
Сила
должна
идти навстречу силе
,
а
сила
- навстречу
.
Получаем
модули этих сил :
Чтобы
получить реакцию в шарнире В, нужно
рассмотреть равновесие одного звена,
например- второго. Для этого начало силы
нужно
соединить с
концом силы
,.
Получаем вектор
,
который идет в начало силы
.
Замеряем
длину этого вектора и умножаем на
.
Получаем
модуль этой силы:
Изображаем
отдельно кривошип 1 со всеми силами,
причем реакцию
направляем
пока произвольно, а сила
направлена
в сторону, обратную
силе
,
т.е.
.
Из
точки О проводим перпендикуляры ко всем
силам, замеряем их и умножаем на
.
Получаем длины плеч сил.
Рассматривая равновесие кривошипа, записываем уравнение моментов относительно точки О :
Строим
силовой многоугольник для кривошипа в
масштабе
.
Находим длины векторов:
Замыкающий вектор многоугольника представляет собой реакцию ,
которая направлена в начало первой силы.
Измеряем
длину этого вектора и умножаем на масштаб
: