3. Динамический анализ рычажного механизма по коэффициенту неравномерности движения
Целью динамического анализа механизма является определение момента инерции маховика, обеспечивающего приближенно равномерное движение звена приведения – кривошипа.
3.1 Построение планов положений механизма
Строим планы положений механизма для 12-ти равностоящих положений ведущего звена – кривошипа. Для построения планов положений используем метод засечек. Из произвольно выбранной точки О проводим окружность радиуса R = ОА (мм). Эта окружность – траектория точки А кривошипа. При этом масштабный коэффициент длин
=0,003(м/мм)
где
длина кривошипа по заданию, ОА – отрезок,
изображающий его на чертеже, мм
С учетом масштабного коэффициента определим все размеры механизма на чертеже, мм׃
OA=lOA/1=0,07/0,003 = 21 a =0,11/0,003=36
AB=lAB/1=0,23/0,003=77 b =0,20/0,003=67
BC=lBC/1=0,21/0,003=70 c =0,29/0,003=97
СD=lСD/1=30/0,003=100
DF=lDF/1=0,08/0,003=27
3.2 Построение планов скоростей механизма
Строим 12 планов скоростей:
Скорость т. А1 кривошипа определяется по формуле:
VA=1lO1
где
- угловая скорость кривошипа,
рад/с;
7,33(рад/с)
0,07(м/c) тогда,
VA=7,33·0,07=0,51(м/с)
Построение начинаем с отрезка pa=60 мм перпендикулярно О1А. Масштабный коэффициент
VA/pa=ω1·lOA/pa=0,51/60=0,0085
м/с/мм
Скорость т. B определяется из системы уравнений:
VB=VA+VBA; VBABA
VB=VC+VBC; VBBC
Скорость т. D находится по теореме подобия:
Скорость т. F определяется из системы уравнений:
VF=VD+VFD; VFDFD
VF=VF+VFFy; VFFy//y-y;
Строю план скоростей для первого положения механизма:
Из полюса р откладую отрезок ра=60 мм ОА из полюса провожу линию звену ВС, а из точки а звену АВ получаю точку пересечения b и отрезок pb=42 мм. Из точки с, по направлению вектора b провожу отрезок pd=60 мм. Из точки d FD провожу прямую до пересечения с прямой // у-у (выходящей из полюса) – получаем pf = 58 мм.
Определяем скорости:
VB=pb · μv=42·0,0085=0,357 м/с
VD=pd· μv=60·0,0085=0,51 м/с
Vf=pf· μv=58·0,0085=0,493 м/с
Vab=ba· μv=27·0,0085=0,229 м/с
VFD=fd· μv=20·0,0085=0,17 м/с
Значения для остальных положений занесем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Значения отрезков
№ поло- жжения |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
6/ |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
pa, мм |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
pb, мм |
0 |
42 |
59 |
60 |
50 |
32 |
14 |
0 |
11 |
38 |
67 |
84 |
50 |
pd, мм |
0 |
60 |
84,3 |
85,7 |
71,4 |
45,7 |
20 |
0 |
17 |
53 |
91 |
119 |
70 |
pf, мм |
0 |
58 |
84 |
85 |
71 |
44 |
19 |
0 |
17 |
52 |
91,5 |
116 |
68 |
pS2, мм |
0 |
50 |
60 |
59 |
51 |
40 |
31 |
0 |
33 |
48 |
64 |
65 |
36 |
pS4, мм |
0 |
58 |
84 |
85,5 |
71 |
44 |
19 |
0 |
17 |
52 |
91 |
116 |
68 |
аb, мм |
0 |
27 |
2 |
22 |
40 |
52 |
61 |
0 |
55 |
32 |
15 |
67 |
82 |
fd, мм |
0 |
20 |
18 |
6 |
8 |
13 |
6 |
0 |
5 |
11 |
5 |
20 |
27 |