Исследование с помощью кинематических диаграмм.
Построение кинематических диаграмм состоит в следующем:
1. Вычерчиваем схему механизма в 12-ти положениях, соответствующих последовательных поворотов кривошипа на угол 30. За начальное положение кривошипа примем такое, при котором коромысло занимает крайнее левое положение в точке .
2. Строим оси координат и на оси абсцисс откладываем отрезок мм, изображающий время Т одного оборота кривошипа, Делим отрезок на 12 частей и в соответствующих точках 1,2,3… откладываем расстояние, пройденное точкой С коромысла от ее крайнего левого положения С, в соответствующие моменты времени.
3. Соединяя последовательно концы ординат плавной кривой, получим диаграмму перемещений точки С.
4. Чтобы определить скорость и ускорение точки С, надо графически продифференцировать диаграмму S(), затем диаграмму V(), которую получаем после первого дифференцирования.
Для проверки правильности построения графиков служат следующие зависимости между графиком функций и графиком производной:
А) начальная и конечная точки графика за период цикла движения механизма должны иметь одинаковые ординаты;
В) максимальной и минимальной ординате графика перемещений соответствует нулевая ордината скорости;
С) точки перегиба графика перемещений соответствует максимум и минимум графика скоростей.
Метод диаграмм – самый простой и быстрый, также дает представление о величинах скоростей и ускорений не только для построенных положений механизма, но и для других промежуточных. Недостатком метода является небольшая точность, особенно при двойном дифференцировании.
Начиная расчет по этому методу, зададимся масштабным коэффициентом движения Мs=0.5 см, а также масштабным коэффициентом скорости Мv=2.5 см. Кроме того, зададим масштабный коэффициент ускорения Ма=20 см.
С
хематически
диаграммы приведены на рис.
Силовой анализ.
Задачи силового расчета обычно сводятся к следующему: по заданному закону движения ведущего звена и заданным силам определить силы инерции, реакции в кинематических парах и уравновешивающую силу на ведущем звене (или уравновешивающий момент).
К заданным силам относят движущие силы, производственные сопротивления, силы веса звеньев. Силы инерции, подлежащие определению в силовом расчете, для каждого звена приводятся к главному вектору и главному моменту инерционных сил (см. Формулы (3.3), (3.4)).
Силовой расчет механизма проводится по структурным группам, так как любая группа Ассура является статически определимой системой. Для этого после разложения механизма на структурные группы к каждой отдельно вычерченной группе прикладывают соответствующие силы и моменты. Реакции взаимодействия звеньев друг на друга удобно разложить по компонентам (первая направлена вдоль стержня – нормальная составляющая, вторая перпендикулярно – тангенциальная составляющая).
Составляющие реакции со значком (тангенциальные) находят из уравнений моментов, составленных для отдельных звеньев, входящих в структурную группу, относительно среднего шарнира. Составляющие реакций со значком n (нормальные) определяют построением векторного многоугольника: геометрическая сумма сил, действующих на рассматриваемую структурную группу, должна равняться нулю.
Силовой расчет начинают с наиболее удаленной от ведущего звена структурной группы. В данном курсовом проекте – это группа звеньев 5 и 4.