4 Последовательность выполнения работы

4.1. Структурный анализ механизма

Этот анализ выполняется в начальной стадии исследования механизма и только в расчетно-пояснительной записке. Задача структурного анализа включает:

• Определение названий звеньев механизма по характеру их движения,

• Определение степени подвижности механизма и, следовательно, количества ведущих звеньев,

• Составление формулы строения механизма, которая определяет порядок проведения кинетостатического исследования механизма.

Для его выполнения достаточно только структурной (не кинематической) схемы механизма.

Отметим последовательность выполнения структурного анализа после определения названия звеньев.

4.1.1 Определяем степень подвижности W механизма по ф. Чебышева П.Л.:

W= 3n – 2 p₅– p₄

Где

n – количество подвижных звеньев механизма,

p₅; p₄ – соответственно количество одноподвижных пар (пятого класса, низших) и двухподвижных (четвёртого класса, высших).

4.1.2 Строится заменяющий механизм при наличии высших кинематических пар.

4.1.3 От механизма отделяется ведущее звено со стойкой, а оставшаяся цепь разбивается на структурные группы Ассура.

4.1.4 Составляется формула строения механизма и определяется его класс.

Формула представляет последовательность соединения структурных групп в цепи, примыкающей к кривошипу. Эта последовательность наслоения групп в обратном порядке определяет порядок проведения кинематического исследования механизма.

4.2 Пример выполнения структурного анализа плоского механизма.

Задана структурная схема механизма, рис.6

4.2.1 Степень подвижности механизма

W= 3n – 2 p₅ – p₄

Для заданного механизма количество подвижных звеньев n = 5. Число пар 5го класса р₅ =7. Это вращательные пары с центрами в точках О₁, А, В, О₂, С, О₃ и поступательная пара, образованная звеньями 2 и 3. Высшие пары 4-го класса отсутствуют, Р₄ = 0. Механизм имеет одну степень подвижности

W = 3x5 – 2x7 -0 = 1

а потому должен иметь одно ведущее звено, роль которого выполняет кривошип 1.

4.2.3 Так как в механизме нет высших пар, то отпадает необходимость построения заменяющего механизма.

4.2.4 Отделяется ведущее звено 1 со стойкой, а оставшаяся цепь разбивается на структурные групп ы Ассура, рис. 7.

Видно, что исследуемый механизм состоит из простейшего механизма I класса (звено1 и стойка), к которому последовательно присоединяются двухповодковые группы II класса 2-го порядка. Исходя из сказанного, формула строения механизма принимает вид:

I(0-1) II( 2-3) - II (4 – 5)

Так как высший класс групп в механизме – второй то и механизм будет принадлежать ко второму классу и кинематический анализ механизма следует начать со звена 1 – входного, а закончить группой (4-5).

4.3. Кинематическое исследование рычажного механизма.

Задача исследования, выполняемого графическим методом, – определить параметры движения звеньев механизма по заданному закону движения ведущего звена (у нас задаётся скорость кривошипа ω- const)..

Предварительно из таблиц 1, 2, 3 и 4 по заданию определяются параметры механизма, кинематическая схема ( не структурная!) и его положение, определяемое положением кривошипа. Представим перечень работ, связанных с выполнением кинематического исследования.

1. Вычертить в масштабе схему механизма в заданном положении, обратив внимание на построение схемы оптимальной величины и соблюдении типа линий на ней. Для этого в тонких линиях построить механизм в исходном (мёртвом развёрнутом) положении, от которого в направлении хода кривошипа разделить на шесть интервалов траекторию конца кривошипа и точки деления траектории последовательно обозначить номерами 0, 1, 2, 3, …5. Остановив кривошип в точке, номер которой совпадает с номером положения механизма, получим положение кривошипа в заданном положении механизма. Тогда к нему нужно « пристроить» оставшуюся часть схемы механизма. Затем необходимо нанести номера звеньев и обозначить латиницей характерные точки механизма.

2. Для точки «С» механизма построить её траекторию за кинематический цикл.

3. Построить планы скоростей и ускорений механизма с приведением основных расчётных уравнений и формул. Составить таблицы полученных результатов (скоростей и ускорений характерных точек механизма и центров масс, значений угловых скоростей и ускорений звеньев), таб.5 и таб.6.. Обратить внимание на достижение оптимальных размеров обоих планов, соблюдение типов линий на них.

4. Каждому из названных планов присваевается номер рисунка, на который делается ссылка в пояснительной записке.

5. Масштабные коэффициенты, расположение планов и таблиц определяются из условия равномерного заполнения листа и эстетических соображений.

1. Выполняется основной штамп чертежа; основная надпись его и заполнение – по образцу.

Таблица 5

№ положения механизма	Скорости характерных точек (м /с)			Угловые скорости звеньев (сек -1)
	VA	Vs2	. . . .	ω2	ω3	ω4	. . .
2
4
. . . . .

Таблица 6

№ полож.	Ускорения точек (м/c2)					Угловые ускорения звеньев (сек-2)
	aA	aB	as3	aAτ	a BAτ	ε 2	ε3	ε4
3
5
. . .