Синтез, структурное и кинематическое исследование рычажного механизма привода качающегося конвейера
Проектирование кривошипно-коромыслового механизма
Проводим синтез механизма – определение недостающих размеров из условия проворачиваемости кривошипа ОА [1]
где
– соответственно
наибольшая и наименьшая длины звеньев;
сумма длин остальных
звеньев.
Так
как механизм однокривошипный то принимаем
м, а
.
Структурное исследование рычажного механизма
Определяем степень подвижности механизма по формуле Чебышева [1, 4, 6]:
W = 3n – 2p5 – p4 ,
где n = – число подвижных звеньев;
Р5= – число кинематических пар 5-го класса;
Р4= – число кинематических пар 4-го класса.
W=
Расчленяем механизм на структурные группы Ассура и указываем их характеристики (класс, вид, порядок):
Определяем класс и порядок механизма
Составляем структурную формулу строения механизма
Построение схемы механизма
Приняв на чертеже отрезок ОА= мм, находим масштаб схемы механизма
м/мм.
Масштабные длины остальных звеньев и размеров:
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм;
Положения точек S2, S3, S4 – центров тяжести, а также точки D на схеме механизма, определяем согласно исходным условиям:
В принятом масштабе вычерчиваем схему механизма для 8 положений входного звена, приняв за начальное положение то, при котором коромысло СВ находится в правом крайнем положении, что соответствует остановке ползуна 5 (см. лист 2).
Проектирование механизма проводим также с использованием программного модуля АРМ Slider [5, 7].
Исходными данными для проектирования на ЭВМ являются координаты точек звеньев в начальном (нулевом) положении, получаемые графическими приемами из чертежа, а также размеры звеньев:
х0 = мм; у0 = мм;
хА = мм;
уА = мм;
мм;
0;
хВ = мм;
уВ = мм;
мм;
0;
хС = мм;
уС = мм;
мм;
0;
хD = мм; уD
= мм;
мм;
0.
хE = мм; уE = мм;
=
мм;
= мм;
=
мм;
= мм;
=
мм;
= мм;
2.4. Построение плана скоростей механизма
План скоростей строится по структурным группам Ассура в порядке, совпадающим с порядком построения схемы механизма.
План скоростей строим для заданного положения № механизма (см. лист 2).
Построение начинаем от кривошипа ОА.
Угловую скорость кривошипа ОА найдём из формулы:
1/с.
Величина линейной скорости точки А конца кривошипа определяется по формуле:
= м/с.
Она направлена перпендикулярно ОА в сторону вращения.
Принимаем
= мм – вектор скорости точки
А и откладываем его на листе 2 графической
части проекта.
Масштаб плана скоростей вычисляем по формуле:
Построение плана скоростей группы Ассура II-го класса 1-го вида (звенья 2, 3) производим согласно векторному уравнению
,
где
скорость
точки В звена 2 во вращательном движении
относительно точки А, направлена
перпендикулярно оси звена АВ;
–скорость
точки В звена 3, направлена перпендикулярно
оси звена СВ.
Решаем векторное уравнение графически.
Положение точки d на плане скоростей, характеризующей скорость точки D, определяем по правилу подобия:
Найденную точку d соединяем с полюсом p плана скоростей.
Построение плана скоростей группы Ассура II-го класса 2-го вида (звенья 4, 5) производим согласно векторному уравнению
,
где
скорость
точки Е звена 4 во вращательном движении
относительно точки D, направлена
перпендикулярно оси звена DE;
– скорость точки
E ползуна 5, направлена вдоль оси его
движения.
Графически решаем векторное уравнение.
Положения точек s2, s3, s4 на плане скоростей, характеризующих скорости точек S2, S3, S4 , определяем по правилу подобия:
Найденные точки s2, s3, s4 соединяем с полюсом p плана скоростей.
Истинное значение линейной скорости каждой точки по плану скоростей вычисляем по формулам:
Определяем угловые скорости вращающихся звеньев механизма
Указываем
направления
на схеме механизма для исследуемой
позиции.
Определение линейных скоростей точек звеньев механизма для 8 положений входного звена проводим также с использованием программного модуля АРМ Slider [5,7].
Полученные значения сводим в таблицу 2.1.
Значения линейных скоростей точек звеньев рычажного механизма
Таблица 2.1
|
Номера положения механизма |
||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определяем угловые скорости вращающихся звеньев 2, 3 и 4 механизма для 8 положений с использованием АРМ Slider [5, 7] и сводим полученные значения в таблицу 2.2.
Значения угловых скоростей звеньев рычажного механизма
Таблица 2.2
|
Номера положения механизма |
||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
