2. Кинетостатический расчет механизма

2.1 Построение плана ускорений для рабочего и холостого положений.

Необходимо построить планы ускорений для рабочего положения.

Для построения плана ускорений необходимо изобразить кинематическую схему механизма в одном из рабочих положений. Выберем для изображения рабочего положенья, первое положение.

Для того чтобы построить кинематическую схему механизма

необходимо выбрать масштаб _l: _l=l_O2A/O₂A ,где

l_O2A -истинная длинна звена в метрах, O₂A - отрезок в миллиметрах на плане механизма.

Для определения масштаба _l, выберем произвольную длину звена O₂A.

O₂A =50мм.

Следовательно

_l = 0,1/50=0,002м/мм.

Производим построение рабочего положения в соответствии с выбранным масштабом (рис.2.1).

Вычерчиваем схему механизма по правилам пункта (п. 1.1.).

Вычисляем значение ускорения в точке А.

=²l_O2A=3.14²*0,1=0,98м/с²

Ускорение точки B найдём с помощью уравнения:

где – нормальное ускорение звена АB;

– тангенциальное ускорение звена АB;

Учитывая, что :

=₃²*lAB=0,225 ² * 0.2=0,0101м/c²

С другой стороны ускорение точки B можно найти так:

;

=₄² l_BO3=0,31²*0,225=0.0216 м/с² ,

Ускорение точки C найдём с помощью следующего уравнения:

Рис2.1 Кинематическая схема механизма. Рабочий ход.

Рис 2.2 План ускорений.

где – нормальное ускорение точки C в её вращательном движении вокруг точки В;

– тангенциальное ускорение точки А в её вращательном движении вокруг точки В;

WB – ускорение точки B.

Учитывая что :

=₅^{2 *} lBС=1,04 ²*0.54=0.658м/c²

Вычислим масштаб построения плана ускорений для холостого хода вычисляется по формуле:

где W_А – ускорение точки А;

(а) – произвольный отрезок длинны вектора ускорения А на плане ускорений.

П ринимаем (а) = 70 мм, тогда :

=0,98/70=0,014 м/ммc²

Построение:

1. Построение начинается с записи уравнений, по которым и строиться план ускорений. Запишем эти уравнения:

, ,

– известно направление и значение, параллельно звену О₂А, т.к. = , а =0 так как точка А совершает вращательное движение вокруг точки О₂ с постоянной угловой скоростью ₂;

– известно значение и направлен от точки В к точке А;

– известно, что этот вектор перпендикулярен звену ВА;

– известно направление и значение , направлен от В к О₃;

– известно направление, перпендикулярен звену ВО₃;

– известно значение и направлен от точки С к точке В;

– известно, что этот вектор перпендикулярен звену СВ;

– известно направление, вектор параллелен траектории движения толкателя 6 ;

2. Выбираем полюс π от которого начнём построение (рис.2.2);

3. Параллельно звену О₂А по направлению от точки А к точке О₂ из полюса π проводим вектор (πa) длинной 70мм, это и есть ускорение точки A;

4. Из конца вектора (πa) параллельно звену АВ в направлении от точки В к точке А со значением n_BА= / =0,0101/0,014=0,721мм проводим вектор n_BА, это и есть нормальное ускорение звена АВ;

5. Из конца вектора n_BА перпендикулярно звену АВ проводим прямую _ВА, будущий вектор _ВА получится при пересечении с прямой _ВО3;

6. Из полюса π параллельно звену ВО₃ в направлении от точки В к точке О₃ проводим вектор n_ВО3 со значением n_ВО3= / =1,54 мм - это и есть нормальное ускорение звена ВО₃;

7. Из конца вектора n_ВО3 перпендикулярно звену ВО₃ проводим прямую до пересечения с прямой описанной в предыдущем пункте, получаем вектор _ВО3, и направляем его к точке пересечения;

8. Полученную точку соединяем с полюсом π. Полученный вектор πb направляем к точке b, он и является ускорением точки B;

9. Из конца вектора πb параллельно звену СВ в направлении от точки С к точке В проводим вектор n_СВ, со значением n_СВ= / =47 мм, это нормальное ускорение звена ВС;

10. И з конца вектора n_СВ перпендикулярно звену СВ проводим прямую _СВ, будущий вектор _СВ, который получится при пересечении с прямой параллельной траектории движения точки С . Полученную точку обозначим как с .Соединим с с π получим вектор πс направленный от π к с, этот вектор характеризует ускорение точки С;

Построение плана ускорений для холостого хода осуществляется по этим же правилам (рис.2.3).

Построение закончено.

Подсчитаем полученные данные с чертежа по следующим формулам:

= 0,014м/ммc²

Запишем полученные значения в таблицу 2.1.