17. План аналогов ускорения для крайнего положения

На рис. 2.15 представлен план аналогов ускорения для крайнего положения:

Масштаб: Kw=0.001

Рис. 2.15

18. Результаты в стандартной программе

При помощи стандартной программы были получены координаты, аналоги скоростей и ускорений точек и звеньев данного рычажного механизма. А также углы, под которыми расположены данные звенья.

В прилож. 3 представлены результаты из стандартной программы.

19. Сравнение результатов и выводы

На рис. 2.16 представлена таблица с результатами, полученными тремя способами:

Рис. 2.16

При помощи 3 разных способов мы получили достаточно близкие друг к другу результаты, чтобы совершенно точно утверждать, что все необходимые данные для вычислений найдены верно. Разница между вычислениями составляет 0.01-0.001, что является лишь недостатком округления.

2. Силовой анализ механизма

1. Постановка задачи

Главной задачей силового расчета является определение реакций в кинематических парах и движущего момента, прикладываемого к начальному звену. Все это необходимо для расчетов различных критериев прочности механизма.

2. Исходные данные

На рис. 2.17 представлены исходные данные для силового расчета:

Рис. 2.17

3. Расчет масс звеньев, сил тяжести и координат центров масс

На рис. 2.18 представлен расчет масс звеньев (кг):

Рис. 2.18

На рис. 2.19 представлен расчет сил тяжести звеньев (Н):

Рис. 2.19

На рис. 2.20 представлен расчет координат центров масс (м):

Рис. 2.20

На рис. 2.21 представлен расчет аналогов скоростей и ускорений центров масс (м/c), (м/c^2):

Рис.2.21

4. Расчет моментов инерции

На рис. 2.22 представлен расчет моментов инерции ():

Рис. 2.22

5. Расчет сил инерции

На рис. 2.23 представлен расчет сил инерции (Н):

Рис. 2.23

6. Расчет моментов сил инерции

На рис. 2.24 представлен расчет моментов сил инерции ():

Рис. 2.24

На рис. 2.25 представлена схема механизма, с учетом нанесения координат центров масс, сил тяжести, сил инерции и локальных систем координат:

Рис. 2.25

7. Расчет данных для поршня

На рис. 2.26 представлен расчет данных для поршня:

Рис. 2.26

8. Составление уравнений кинетостатики

Для каждой структурной группы механизма, начиная с последней, записываем уравнения кинетостатики, приложив необходимые реакции.

На рис. 2.27 представлены 4 и 5 звенья, с нанесенными реакциями:

Рис. 2.27

Определение реакций в кинематических парах для 4 и 5 звеньев:

4 звено:

5 звено:

На рис. 2.28 представлены 2 и 3 звенья, с нанесенными реакциями:

Рис. 2.28

Определение реакций в кинематических парах для 2 и 3 звеньев:

2 звено:

3 звено:

На рис. 2.29 представлено 1 звено, с нанесенными реакциями:

Рис. 2.29

Определение реакций в кинематических парах для 1 звена:

9. График движущего момента

на рис. 2.30 представлен график движущего момента

Рис. 2.30

3. Схема 6

1. Исходные данные

Длина и координаты звеньев (м):

Схема, построенная по исходным данным при q=0, представлена на рис. 4.1:

Рис. 4.1

Ввод исходных данных в стандартной программе, представлен в прилож. 3.

2. Структурный анализ

Структурным анализом называется разделение всего механизма на структурные группы, в целях упрощения исследования данного механизма.

Граф механизма, представлен на рис. 4.2:

Рис. 4.2

Число подвижных звеньев механизма N=5.

Число низших кинематических пар p_н = 7;

Число высших кинематических пар p_в = 0;

Степень подвижности механизма:

Механизм нормальный.

3. Геометрический анализ

На рис. 4.3 представлен план 12 положений механизма в масштабе:

Рис. 4.3

План составлен в соответствии с рис. 2.1. Каждое из 12 положений отлично от предыдущего на относительно звена ОА.

4. Составление уравнений геометрического анализа

1) , где

2), где

3, где

4) , где

5. Особое положение ВПВ

На рис. 4.4 представлено особое положение группы ВПВ, при :

Рис. 4.4

6. Особое положение группы ВВП

На рис. 4.5 представлено особое положение группы ВВП:

Рис. 4.5

7. Сборка

На рис. 4.6 представлено два вида сборки М2: М2=1, М2=-1:

Рис. 4.6

8. Решение уравнений геометрического анализа

1) Первую систему решаем подстановкой входной координаты (q).

2) Вторая система:

Переносим известные слагаемые в левую часть, неизвестные - в правую. Складываем первое уравнение со вторым и возводим в квадрат. Затем выражаем АС и находим 60 значений длины звена:

Выражаем косинус и синус по формулам, подставляем найденное АС и находим 60 значений синуса и косинуса, в зависимость от входной координаты (q):

3) Третья система:

Подставляем ранее найденные углы F3, подставляем входную координату (q) и получаем 60 значений координаты точки D:

4) Четвертая система:

Подставляем входную координаты (q) во второе уравнение. Находим синус угла F4:

Затем находим косинус угла F4 из первого уравнения:

Подставляем найденные значения в систему и получаем координаты точки E, в зависимости от входной координаты (q), 60 значений: