
Задача 5
Для заданного положения механизма определить скорости точек А, В, С и угловые скорости и ускорения всех его звеньев, если известна угловая скорость кривошипа ОА.
Данные взять из табл. 5.
Таблица 5
Строка |
ɷОА, рад/с |
OA |
AB |
AD |
BC |
r |
О1С |
М |
|||||||
1 |
1 |
1 |
2 |
0,2 |
0,4 |
0,1 |
0,3 |
2 |
2 |
0,8 |
1 |
0,4 |
0,6 |
0,2 |
0,4 |
3 |
3 |
0,6 |
1,2 |
0,3 |
0,8 |
0,15 |
0,35 |
4 |
4 |
0,4 |
1,4 |
0,2 |
1 |
0,1 |
0,25 |
5 |
5 |
0,3 |
1,6 |
1 |
1,2 |
0,25 |
0,2 |
Пример решения задачи 5
Дано:
ω = 10 (рад/с) = const
O1A = 1 (м), AB= 3 (м), O2B = 1 (м)
Найти:
аА
- ? аВ
-?
-?
-?
εAB
-?
Рис.5.1
Решение:
1. Определение скорости и ускорения точки А (рис.5.1). Траектория точки A – это окружность с центром на оси вращения, проходящей через точку О1, лежащая в плоскости рисунка. Поскольку траектория движения точки А – это окружность, ускорение точки аАn направлено к центру вращения точке О1 (рис.5.2). Находим аАn:
аn =ω2·R;
(м/с2).
Определяем
касательное ускорение точки
А
по формуле
Т.к.
вращательное движение звена О1А
является равномерным (ω
= const),
тогда его угловое ускорение
Соответственно
.
Полное ускорение точки А будет равно:
.
Следовательно,
.
Находим величины отрезков АК, КD,О2F,BF,DF,DO2 рассмотрев соответствующие им треугольники: АКВ, КВP, FBO2 (рис.5.2).
Рис.5.2
(м);
(м);
;
(м),
2 Определение скорости и ускорения точки В. Траектория точки В – это окружность с центром на оси вращения, проходящей через точку О2, лежащая в плоскости рисунка. Поскольку траектория движения точки В - это окружность, ускорение точки аBn направлено к центру вращения точке О2. Касательное ускорение направлено по касательной к этой окружности. Мгновенный центр скоростей звена АВ (т. Р) находится в точке пересечения перпендикуляров, проведенных из точек А и В к их векторам скоростей.
→
(м/с)
Угловая скорость звена АВ равна:
(рад/с).
Аналогично находим скорость и ускорение точки В.
(м/с);
→
(рад/с).
3. Определение ускорений точек и углового ускорения звена
При
этом
Построим
план ускорений.
Введем систему
координат (х;
у).
Ось х
совместим с АВ
(рис.5.2).
Спроецируем равенство на оси х и у.
ось х:
;
ось у:
;
Из уравнения (I)
Подставляем
найденное значение
в уравнение (II)
и выражаем
(м/с2).
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
1 |
12 |
1 |
1 |
15
|
16
|
17 |
18 |
1 |
2 |
2 |
2 |
2
|
2
|