2. Кінематичний аналіз плоского важільного механізму

Розрахункова частина і результати у виді таблиць виконуються в пояснювальній записці, а геометричні побудови, що відносяться до плану положень механізму, планам швидкостей, прискорень, діаграми переміщень, швидкості і прискорення вихідної ланки – на листах.

Задача аналізу: побудова планів положень механізму (включаючи мертві положення) по 12-ти положеннях вхідної ланки важільного механізму, визначення методом плану швидкостей для цих положень механізму лінійних швидкостей вузлових (характерних) точок механізму і кутових швидкостей ланок, побудова по планах положень і швидкостей кінематичних діаграм переміщення, швидкості і прискорення вихідної ланки, графік прискорення вихідної ланки будують методом диференціювання діаграми його швидкості.

2.1.Побудова плану положень механізму

План положень механізму будують методом зарубок. Для цього приймається визначене значення масштабного коефіцієнта довжини

(2.1)

де l₁ – довжина вхідної ланки, м, [l₁] – довжина відрізка, що зображує вхідну ланку на кресленні. Для зручності користування масштабним коефіцієнтом розмір відрізка [l₁] може прийматися кратним його фізичній довжині l₁ . Обчисляють розміри відрізків [l_і], що відповідають довжинам l_і “і” ланок механізму:

(2.2)

Чисельне значення масштабного коефіцієнта довжини повинно бути вибрано таким, щоб зображуваний план положень не був ні занадто дрібним, ні занадто значним, наприклад, щоб план положень займав приблизно А3 формат у лівій стороні верхньої частини листа формату А1. Чисельне значення масштабного коефіцієнта довжини повинно бути узгоджене з кращими рядами чисел і знаходитися в межах

Визначають на кресленні положення нерухомих ланок – стійок (наприклад, А, В та ін.) і будують траєкторії руху вузлових точок ланок, пов’язаних із стійками, прямі лінії для поступальних кінематичних пар і окружності радіусом [l_і] – для точок ланок, що обертаються навколо стійок. Для траєкторії точки В вхідної ланки (кривошипа), пов’язаної зі структурною групою, що прилежить до нього , задають 12 дискретних, рівновіддалених друг від друга положень, розділивши окружність радіуса, рівного відрізку, зображуючого довжину кривошипа l_АВ, на 12 рівних частин. Потім з отриманих 12 точок методом зарубок визначаються положення характерних точок другої і наступних ланок механізму, з’єднання яких для кожного положення кривошипа (у відповідності зі структурною схемою механізму) дозволяє одержати 12 положень важільного механізму. Характерні точки (як правило кінематичні пари) позначають заголовними буквами з цифровими індексами, що відповідають точці розбивки траєкторії вхідної ланки в напрямку його прямування.

Мертві положення механізму – положення механізму, у яких швидкість вихідної ланки, змінюючи знак, дорівнює нулю. Для визначення мертвих положень механізму будують шатунну криву (траєкторію руху) точки підєднання структурної групи вихідної ланки. На цій кривій зарубками, виконаними з траєкторії руху вихідної ланки, визначають точки, що відповідають крайнім (мертвим) положенням вихідної ланки.