1.2. Визначення ступеня рухомості механізму

Даний механізм відноситься до плоских механізмів, для яких ступінь рухомості визначається за формулою W=3∙n - 2∙p₅ - p₄ , де n- кількість рухомих ланок, p₅ – кількість кінематичних пар 5-го класу, p₄ – кількість кінематичних пар 4-го класу.

Для даного механізму n=5, p₅=7, p₄=0. Отже W=3∙5 - 2∙7 – 0 = 1.W=1 означає, що положення ланок механізму однозначно визначається положенням вхідної ланки 1.

1.3. Визначення структурних груп і класу механізму в цілому. Формула будови механізму

Даний механізм може бути представленим послідовним приєднанням до початкового механізму ( ланки 0,1 ) двох структурних груп (ланки 2,3 і 4,5), як показано на рис 1.2 .

Р ис 1.2.

Структурні групи (2,3) і (4,5) відносяться до структурних груп 2-го класу відповідно 1-го і 2-го видів. Так як вищий клас структурних груп механізму – 2, то і клас механізму в цілому – 2.

Структурна формула механізму -- I(0,1)→II(2,3)→II(4,5).

2. Кінематичний аналіз важільного механізму

2.1. Визначення положень ланок механізму для заданого положення кривошипа

Графічну побудову положень ланок механізму виконуємо на аркуші 1 графічної частини проекту методом засічок. Вихідними даними для розв’язання цієї задачі є : розміри всіх рухомих ланок механізму, координати точок приєднання рухомих ланок до стояка, напрям руху початкової ланки і задане положення початкової ланки (кривошипа ОА ). Положення кривошипа для кінематичного аналізу механізму задається цифрою - N, що означає N/12 частину кола, яке описує точка А кривошипа, починаючи з початкового положення (А₀) в напрямку обертання кривошипа . За початкове ( нульове ) положення кривошипа приймаємо таке, що відповідає крайньому верхньому положенню повзуна і , відповідно, крайньому положенню коромисла CD. Це положення є початком робочого ходу повзуна, тому що напрям його руху протилежний напряму дії сили корисного опору F.

Графічні методи ТММ використовують масштабний коефіцієнт побудов, під яким розуміють відношення фізичної величини (шляху,швидкості, прискорення, сили, тощо ) до довжини відрізка в мм, який цю величину відображає на рисунку [1]. Масштабний коефіцієнт прийнято позначати літерою μ з індексом тієї величини, яка зображена графічно. Масштабний коефіцієнт лінійних розмірів механізму визначається за формулою

μ₁ =l_OA/[OA],

де l_OA - дійсна довжина кривошипа ОА в м, а [ОА] - довжина відрізка в мм, який відображає кривошип ОА на рисунку. Розмірність μ₁ - м/мм

Послідовність графічної побудови положень ланок механізму наступна:

1- вибираємо масштабний коефіцієнт μ₁ з міркувань раціонального представлення кінематичної схеми механізму на аркуші формату А1.

2- обчислюємо інші розміри побудови шляхом діленням їх дійсних довжин на масштабний коефіцієнт μ₁. Результати розрахунків наведені в таблиці 2.1.

3 - проставляємо на аркуші точки приєднання рухомих ланок до стояка. Це точки О, С і лінія, що відповідає напрямній повзуна.

4 – використовуючи умову, що в початковому положенні кривошип ОА і шатун АВ витягуються в одну пряму лінію ОВ₀ = ОА₀ + А₀В₀., методом дугових засічок радіусами ОА+АВ і СВ визначаємо положення точки В₀ і відповідне йому положення точки А₀., а також точки D₀ , ( рис. 2.1).

5 - ділимо коло, яке описує точка А кривошипа на 12 рівних частин починаючи з точки А₀ в напрямку обертання кривошипа і позначимо точки поділу відповідно А₀ , А₁ , А₂ … А₁₂. Для заданого (згідно з завданням) положення кривошипа будуємо положення решту ланок механізму.

Одержана графічна побудова з вказаним масштабним коефіцієнтом μ_l називається планом механізму, на якому тонкою лінією виділені нульове, а товстою задане згідно з завданням положення механізму для наступного його кінематичного і силового аналізів.