
- •4. Динамический анализ рычажного механизма Задачи динамического анализа и методы их решения
- •4.1 Кинематический анализ рычажного механизма
- •4.1.1 Построение плана положения механизма
- •4.1.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма
- •4.1.3 Построения планов ускорений и расчёт ускорений точек и звеньев механизма.
- •4.1.4 Аналитическое определение скоростей и точек звеньев механизма
- •4.2 Определение сил, действующих на звенья механизма
- •4.3 Силовой расчёт механизма (методом кинетостатики)
- •4.3.1 Построение плана положений группы Ассура (2;3) и определение динамических реакций в кинематических парах
- •4.3.3 Построение плана положения механизма 1 класса
- •4.3.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции
- •4.3.5 Определение уравновешивающего момента
- •4.4 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
- •4.13 Выводы по разделу
4.3.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции
Составим векторное уравнение равновесия механизма 1-ого класса:
Найдем длины векторов на плане сил через масштабный коэффициент силы:
[1–2]
=
[2–3]
=
Построение плана сил осуществляем следующим образом:
Из
точки 1 проводим отрезок [1–2] параллельно
реакции
противоположно по направлению. Из точки
2 проводим вектор [2–3] параллельно
вектору
.
Тогда вектор [3–1] соответствует реакции
.
Определяем значение искомой реакции через масштабный коэффициент силы:
[3–1]
4.3.5 Определение уравновешивающего момента
Для определения величины и направления уравновешивающего момента My, составим уравнение суммы моментов, действующих на звено 1 относительно точки А:
4.4 Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса
1.Определяем силы тяжести звеньев:
;
2.Главный момент сил инерции звена 1:
3. Проекции главного вектора сил инерции звена 2:
4. Главный вектор сил инерции звена 3:
5. Главный момент сил инерции звена 2:
6.
Проекции реакций
:
7. Реакция :
8. Проекции реакции F12:
9. Проекции реакции F23 во внутренней кинематической паре С:
10.
Уравновешивающий момент
:
11. Проекция
реакции
:
12. Полная реакция :
=
13. Полная реакция :
=
14.
Полная реакция
:
=
В таблице 4.1 сравним значения, полученные графическим и аналитическим способами.
Таблица 4.1
Метод измерений |
, H |
, H |
, H |
, H |
|
Графический |
4412 |
35729 |
35683 |
38265 |
451,30 |
Аналитический |
4407 |
35734 |
35682 |
38284 |
451,45 |
4.8
Построение годографа реакции
Построение годографа реакции в кинематической паре О (0;1).
Годограф
отображает одновременно величину и
направление вектора реакции
во вращательной паре. Масштабный
коэффициент
Числовые
данные для построения берём из приложения
2.2.
4.9
Построение годографа реакции
Построение годографа реакции в кинематической паре В (2;3).
Годограф
отображает одновременно величину и
направление вектора реакции во
вращательной паре. Масштабный коэффициент
Числовые данные для построения берём
из приложения 2.2.
4.10
Построение годографа реакции
Построение годографа реакции в кинематической паре А (1;2). Годограф отображает одновременно величину и направление вектора реакции во вращательной паре. Масштабный коэффициент Числовые данные для построения берём из приложения 2.2.
4.11
Построение графика реакции
Построение
графика реакции
в кинематической паре
График
отображает зависимость величины реакции
в поступательной паре
от перемещения ползуна 3. Масштабные
коэффициенты:
Числовые
данные для построения берём из приложения
2.2.
4.12 Анализ построенных годографов и графиков
Выполнив расчёты, определили все векторы реакций в кинематических парах и уравновешивающий момент.
Построив годографы реакций, можно сделать следующие выводы:
– Реакция во вращательной паре В принимает максимальное значение в положении 1. Наибольший износ будет в 1 положениях, т.к. в этих положениях возникают высокие нагрузки.
– Реакция во вращательной паре О будет максимальной в положении 1.
– Вектор реакции в поступательной паре В по абсолютной величине имеет скачкообразный характер. Наибольшее значение реакция имеет в положении 4.