10.2.Кинематический анализ механизма

Изображаем схему механизма в положении 11. Для положения 11 ранее были получены =8.4 рад/с и = -0.64 рад/ .

Строим план скоростей для 11 положения аналогично способу, описанному в пункте 3.2. Получаем значения:

Направление угловой скорости звена 3 получим, поместив вектор относительной скорости , если его приложить к точке

Строим план ускорений механизма. Ускорение точки А:

= +

где -нормальное ускорение точки А, направленное от точки А к точке O, -касательное (тангенциальное) ускорение точки А, направленное

перпендикулярно OА в сторону углового ускорения .

= ∙ = 8,4²∙0,1=7,1 м/

= ∙ =0,64 ∙0,1 =0,064 м/

Принимаем масштабный коэффициент ускорений =0,1 м/ ∙мм и находим отрезки, изображающие и :

a= = 71 мм

τ_a = = 0,64 мм

Из полюса плана ускорений w откладываем отрезок w в направлении , а из точки -отрезок τа в направлении . Тогда отрезок wа изображает полное ускорение точки А:

= = 7,1 м/

Далее на основании теоремы о сложении ускорений в плоском движении составляем векторные уравнения в порядке присоединения структурных групп.

Для определения ускорения точки A’ используем уравнения

Здесь ускорение определено раннее, =0. Кориолисово ускорение:

На плане ускорений оно изображается отрезком

Чтобы определить направление кориолисова ускорения, необходимо вектор относительной скорости повернуть на 90° в направлении угловой скорости кулисы 3.

Вектор относительного ускорения точки , возникающего при вращении кулисы 3 относительно точки , направлен параллельно к центру :

На плане ускорений изображается отрезком

Вектор тангенциального ускорения точки в ее движении относительно точки направлен перпендикулярно .

Чтобы решить графически векторные уравнения распределения ускорений, надо из точки а отложить отрезок ак и через точку к провести прямую, параллельную , а из полюса отложить отрезок и через точку провести прямую, перпендикулярную к . На пересечении получим точку .

Соединив полюс w с точкой , получим отрезок . В соответ

ствии с теоремой подобия точки на плане ускорений должна находится на продолжении отрезка . Длину отрезка из пропорции , w .

Определим ускорение точки звена 5. Запишем уравнения его движения:

Ускорение центра шарнира D определено при ранее, , так как звено 4 не вращается, направлено по вертикали. , , а направлено по горизонтали.

Для графического решения векторных уравнений достаточно через точку a’ плана ускорений провести вертикальную, а через полюс - горизонтальную прямые. На пересечении находим точку - конец вектора абсолютного ускорения звена 5.

Из плана ускорений получаем:

11.Силовой расчет механизма

11.1Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев

Главные векторы сил инерции равны:

Силы инерции приложены в центрах масс и направлены противоположно ускорениям центров масс звеньев.

Главные моменты сил инерции:

= ∙ = 1295 H∙м;

= ∙ = 12,73*0,165=2,1 H∙м;

Моменты сил инерции направлены противоположно угловым ускорениям звеньев.