Содержание:

IP (2,3) = 0; 11

2) £Р( 1) = 0, 15

Р_у 1292,6 ав = — = = 58,7 мм 15

Определяем размеры и массу маховика. 20

исследования

Таблица №1

Наименование	Обозначение	Величина	Обозначение
параметра	параметра		единицы
Длина кривошипа OA	1<ЭА	0,073	м
Отношение длины шатуна АВ к	А	4,3
длине кривошипа OA
Масса кривошипа OA	т1	2,2	кг
Масса шатуна АВ	т2	3,0	кг
Масса поршня	т3	4,2	кг
Диаметр цилиндра	D	0,13	м
Угловая скорость вращения	(л)1	90	с1
кривошипа
Момент инерции кривошипа OA	Ysi	0,0035	кг • м2
Момент инерции шатуна АВ	YS2	0,03	кг ■ м2
Коэффициент неравномерности	6	0,1
движения механизма
Максимальная сила давления	Р max	1,4	МПа
раствора на поршень

Планы ускорений строим для положения №7 механизма. Силовой расчет провести для положения № 7 механизма.

Положение точки S₂ находится из условия AS₂ = 0,4 АВ

2. Определение основных размеров механизма 2.1 Структурное исследование рычажного механизма.

Определяем степень подвижности механизма по формуле П.Л.Чебышева. W = Зп - 2 р_Б — р₄ ,

где п = 3 - число подвижных звеньев ;

р₅ = 4 - число кинематических пар пятого класса;

р₄ = 0 - число кинематических пар четвертого класса;

Подставляем эти данные в формулу Чебышева и находим.

W = 3 • 3-2-4-0 =1 ,

Определим класс и порядок механизма. Для этого расчленим механизм на группы Ассура. Он состоит из группы Ассура II класса, 2-го вида, 2-го порядка и механизм I класса, состоящего из входного звена и стойки. р₅

/✓✓///// / /

2.2 Определение основных размеров механизма

Используя формулу 1_Ав = 1оа • Я и исходные данные, определяем длины кривошипа OA и шатуна АВ.

Натуральная длина кривошипа

15 • V_B(cv) 15 • 4,2

1₀А = госглл ~ - 0,073 М

7^(860) 860

Длина шатуна 1_АВ =1_0А • Я = 0,073 • 4,3 = 0,314 м Максимальная длина механизма L = 2Iqa+Iab = 2 • 0,073 + 0,314 = 0,46 м

L о 46

Масштаб длин Ui = = -rjrp- = 0,00115 м /мм

400 40

02.3 Построение схемы механизма

Принимаем масштаб = 0.00115 м / мм

В принятом масштабе вычерчиваем схему механизма. Для построения 8 положений звеньев механизма разделим траекторию, описываемою точкой А кривошипа OA, на 8 равных частей. За нулевое принимаем то положение кривошипа OA, при котором точка В занимает крайнее правое

положение. Из отмеченных на окружности точек А₀, A-i А₇

раствором циркуля, равным 250 мм.

Чертежная длина кривошипа

OA = 1_0А / щ = 0,073 / 0,00115 = 63 мм

Чертежная длина шатуна

АВ = 1_ав/ц₁ = 0,314/0,00115 = 274 мм

AS₂= 0,4 АВ = 0,4 • 274 = 110 мм

Намечаем на линии движения ползуна точки В₀₎ Bi, В₂ В₇;

соединяем прямыми точки А₀ с В₀ и т.д. , получаем 8 положений звеньев механизма.

3. Построение планов скоростей и ускорений механизма

3.1 Построение планов скоростей механизма.

Построение начинаем от входного звена, т.е. кривошипа OA.

Из точки р, принятой за полюс плана скоростей , откладываем в направлении вращения кривошипа OA вектор скорости точки А : ра = 100мм.

Построение плана скоростей группы Ассура II класса 2-го вида производим по уравнению:

V_b=V_a+Vba

где V_A - скорость точки А кривошипа OA. Её величина равна С0₁ = лп_х / 30 = 3,14 • 860 / 30 = 90 с¹

V_A= (х)₁ • l_0A = 90 • 0,073 = 6,57 м/с V_Ba - скорость точки В звена 2 во вращательном движении относительно точки А направлена перпендикулярно оси звена АВ;

V_B - скорость точки В ползуна 3, направлена вдоль оси ОВ. Из точки А проводим линию, перпендикулярную оси звена АВ,

а из полюса р плана скоростей - линию, параллельную оси ОВ. Точка в пересечения этих линий даёт конец вектора искомой скорости Vb.

Масштаб планов скоростей вычисляем по формуле

V л 6,57

u_v = = = 0,0657 (м/с)/мм.

• ^v pa ЮО

Истинное значение скорости каждой точки находим по формулам:

V_B= \i_v • ре , Vba = V-v' ^ав . ^vs2 = h_v • ps₂ Определим угловые скорости шатуна АВ для 8 положений (л)_АВ = (л)₂ = Vba/IAB = 4,73/0,314 = 15,0 с"⁷

Т₂= 0,5 ( m₂V_{s :} + Ys2 ^{+ т}зУв ) Y_S2 = 0,1 т₂ • 1²_ав

Направление угловой скорости звена АВ определяем следующим образом. Переносим (мысленно) вектор ВА с плана скоростей в точку В шатуна АВ кривошипно-ползунного механизма и наблюдаем направление поворота звена АВ вокруг точки А.

Все полученные значения сводим в таблицу 2.

Таблица 2 Значение скоростей точек кривошипно-ползунного механизма в м/с № полож.	0	1	2	3	4	5	6	7	8
VBA	6,59	4,73	0	4,73	6,59	4,73	0	4,73	6,59
	21,0	15,0	0	15,0	21,0	15,0	0	15,0	21,0
Vb	0	5,45	6,57	3,88	0	3,88	6,57	5,45	0
Vs2	3,88	5,45	6,57	5,1	3,88	5,1	6,57	5,45	3,88
Т2	58,39	220,61	310,78	148,0	58,39	148,0	310,78	220,61	58,39

3.2 Построение плана ускорений механизма

Построение плана ускорений рассмотрим для 3-го положения механизма (лист 1). Так как кривошип OA вращается с постоянной угловой скоростью о>1 = 83,7 рад/с, то точка А звена АО будет иметь только нормальное ускорение, величина которого равна

a_A=a)\ - l_0A = 90² • 0,073 = 591,3 м/с² Определяем масштаб плана ускорений.

\i_a =а_А / па = 591,3 / 100 = 5,913 (м/с²)/мм, где па = 100 мм - длина отрезка, изображающего на плане

ускорений вектор нормального ускорения точки А кривошипа OA.

Из произвольной точки 7Г - полюса плана ускорений проводим вектор тта параллельно звену OA от точки А к точке О. Построение плана ускорений группы Ассура II класса 2-го вида (звенья 2 и 3) проводим согласно уравнения

^ав — ^аА + ^аАВ + ^аВА

II OX II АО \\ВА 1 АВ где а_в - ускорение ползуна 3, направлено вдоль оси ОВ;

^аАв " нормальное ускорение точки В шатуна АВ при вращении его вокруг точки А, направленно вдоль оси звена АВ от точки В₀ к точке ад.

^аАВ = (л>2 • ¹АВ = 15,0²-0,314 = 70,6 м/с² Его масштабная величина, равна:

an - а^ГАв/1¹А⁼ 70,6/5,913 = 11,9 мм.

а^т_ВА- касательное ускорение точки В шатуна АВ при вращении его вокруг точки А (величина известная) направленно перпендикулярно к оси звена АВ.

Через конец вектора п_ВА проводим прямую, перпендикулярную к оси звена ВА произвольной длины. Из полюса 71 проводим прямую, параллельную оси ОВ. Точка в пересечения этих прямых определит концы векторов пв и т_ВА. Складывая векторы п_ВА и т_ВА, получаем полное ускорение звена АВ, для этого соединяем точки а ив прямой. Точку S₂ на плане ускорений находим по правилу подобия, пользуясь соотношением отрезков. Так как AS₂ = 0,4АВ, то и as₂ = 0,4ав. Соединяем точку S2 с полюсом п.

Численные значения ускорений точек В, S₂, а также касательное ускорение а^т_ВА найдём по формулам:

а_в = пв ■ \i_A = 73 • 5,913 = 431,6 м/с²

a_S2 = ns₂ • Ц_А= 83 ■ 5,913 = 490,8 м/с²

af_A — пв • [i_A— 69-5,913 = 408 м/с² Определяем величину углового ускорения звена АВ:

f 2 = О-ва ^{1 1}ав = ^{408 1} °-³¹⁴ = 1299,- с²

Определяем направление углового ускорения звена АВ. Для этого мысленно переносим вектор т_ВА в точку Во. Считая точку А₀ неподвижной, замечаем, что поворот звена АВ будет против часовой стрелки.

«л	71 аАВ	аВА		ав	0-S2
591,3	70,6	408	1299,4	431,6	490,8