
- •1. Кинематика точки. Поступательное движение. Скорость и ускорение точки
- •1.1. Определение траектории движения точки
- •1.2 Определение скорости и ускорения точки
- •Задача к-1. Определение скорости и ускорения точки по заданным уравнениям ее движения
- •Задача к-2. Составление уравнений движения точки и определение ее скорости и ускорения
- •III. Сложное движение
- •3.1 Основные теоретические положения
- •Задача к-4.
- •3.2 Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки в случае поступательного переносного движения
- •Задача к-5.
- •3.3 Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки вслучае плоскопараллельного переносного движения
- •3.4 Определение абсолютной скорости и абсолютного
- •IV плоское движение твердого тела
- •4.1 Кинематический расчет плоского механизма
- •4.1.1 Скорость точек плоского механизма
- •7.1.2 Определение ускорений плоского механизма
- •Задача k-6. Определение скоростей точек твердого тела при плоском движении
- •Необходимые данные:
- •Задача к-7 Определение скоростей и ускорений точек многозвенного механизма
- •Задание к 2 Составление уравнений движения точки и определение ее скорости и ускорения
- •Задание к-3 Определение скоростей и ускорений точек твердого тела при поступательном и вращательном движении
- •Задание к-4 Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки в случае поступательного переносного движения
- •Задание к-5 Определение абсолютной скорости и абсолютного ускорения точки в случае плоскопараллельного и вращательного переносного движения
- •Задание к-6 Определение скоростей точек твердого тела при плоском движении
- •Задание к-7 Определение скоростей и ускорений точек многозвенного механизма
- •Библиографический список
Необходимые данные:
Таблица 6.5.1
, рад |
Расстояние, см. |
Длина звеньев, см. |
||||||||||
A |
b |
c |
d |
О1А |
О2В |
О3D |
АВ |
ВС |
СD |
СЕ |
ЕF |
|
140 |
71 |
27 |
32 |
40 |
16 |
30 |
50 |
46 |
33 |
40 |
20 |
50 |
Решение:
Изображаем положение механизма согласно данных (рис.6.5.1).
Вводим масштабный коэффициент по длинам:
Рис. 6.5.1. Механизм с указанием направлений скоростей всех точек
Рис. 6.5.2. План скоростей
Определяем скорости точек механизма и угловые скорости звеньев с помощью плана скоростей (рис.6.5.2).
Точка А принадлежит кривошипу О1А, который совершает вращательное движение, поэтому:
Вектор
VА
направлен перпендикулярно кривошипу
О1А
в сторону
.
Введем масштабный коэффициент по скоростям:
Для определения скорости точки В строим план скоростей согласно векторному уравнению:
.
Для
этого из произвольно выбранного полюса
проводим луч Оа
, в выбранном масштабе скорость точки
А.
Затем через конец вектора VА
проводим направление
,
перпендикулярно звену АВ,
а из полюса
проводим направление скорости
перпендикулярно звену О2В.
На пересечении этих направлений получаем
точку в,
отрезок в
определяет скорость точки В.
Измеряем длину луча в
и, пользуясь
масштабным коэффициентом по скоростям,
получаем:
.
Так
как
,
то конец вектора будет находиться на
пересечении направлений векторов
скоростей
.
Вектор
скорости
направлен
перпендикулярно СА,
вектор
направлен
перпендикулярно СВ.
Пересечение этих направлений происходит
в точке С.
Измерив отрезок с определим:
С
помощью векторного уравнения
определяем скорость
,
учитывая
что вектор скорости
направлен перпендикулярно DC,
.
Из
соотношения
определяем
,
а затем
Для
определения
составим
векторное уравнение
,
построим это векторное уравнение на
плане скоростей, определив f.
Определяем угловые скорости всех звеньев:
Определяем скорость точек механизма и угловое скорости звеньев с помощью мгновенных центров скоростей (рис.6.5.3)
Рис. 6.5.3. Построение мгновенных центров скоростей
для звеньев механизма.
Определяем условие скорости звеньев:
Полученные результаты сводим в таблицу 6.5.2
Таблица 6.5.2
Способ определения |
Скорость точек, см/с |
Угловые скорости звеньев, рад./с |
||||||||||
VА |
VВ |
VС |
VD |
VE |
VF |
ABC |
BO2 |
CD |
EF |
O4F |
O5F |
|
План скоростей |
32 |
29 |
38 |
9 |
20,5 |
25,5 |
0,57 |
0,96 |
0,81 |
0,58 |
1,27 |
0,18 |
С помощью МЦС |
32 |
30 |
39 |
8,6 |
21 |
25,8 |
0,55 |
1 |
0,84 |
0,58 |
1,29 |
0,17 |
Определяем ускорение точек А и В, а также угловое ускорение звена АВ Для этого выделим часть механизма содержащую звено АВ (рис.6.5.4).
Рис.6.5.4.. Часть механизма с указанием направлений
характерных ускорений
Рис.6.5.5. План ускорений
Составим векторное уравнение:
Кривошип О1А вращается равномерно, ускорение точки А направлено к центру О1 и равно:
Вектор
направляется от точки А
к центру вращения О1.
Центростремительное ускорение точки
В
во вращательном движении шатуна АВ
направлено от точки В
к точке А
и равно:
Центростремительное ускорение точки В во вращательном движении шатуна О2В направлено от точки В к точки О2 и равно
Ускорения
и
определить невозможно, но известны
направления этих ускорений:
направлено
перпендикулярно АВ,
а вектор
направлен перпендикулярно О2В.
Для определения величины и строим план ускорения. Введем масштабный коэффициент по ускорениям:
Из плана ускорений (рис. 6.25) с учетом масштабного коэффициента определяем:
С помощью полученных данных определяем угловые ускорения звеньев (рис. 6.5.4):
Определяем положение мгновенного центра ускорения звена АВ (рис. 6.5.6.)
Рис.6.5.6. Построение мгновенного центра ускорений
Примем точку А за полюс. Тогда ускорение точки В равно:
Строим
параллелограмм ускорений точке В
по диагонали
и стороне
Сторона параллелограмма
выражает ускорение точки В
во вращении АВ
вокруг полюса А.
Ускорение
составляет с отрезком АВ
угол ,
который можно измерить на чертеже.
Направление
вектора
относительно полюса А
позволяет определить направление
,
в данном случае соответствующее
направлению вращения часовой стрелки.
Отложив угол
от векторов
и
в этом направлении и проведя две
полупрямые, найдем точку их пересечения
QAB
– мгновенный цент ускорений звена АВ.