4 Кинетостатический анализ главного исполнительного механизма

4.1 Построение плана механизма

План механизма строим по методике, описанной в п. 3.1. Масштабный коэффициент длин: . Построим крайнее левое положение механизма. Строим заданное положение кривошипа ОА. Дальше строим положение механизма методом насечек.

4.2 Построение плана скоростей

Определим угловую скорость ведущего звена для заданного положения с помощью диаграммы «Энергия-масса» по формуле (3.33):

Вычислим скорость точки А по формуле (3.4):

План скоростей строим по методике, описанной в п. 3.3, в соответствии с формулами (3.6) - (3.8).

Скорость точек механизма вычислим по формулам (3.9):

; ;

; ;

; ;

Угловые скорости звеньев механизма вычислим по формулам (3.10):

; ;

4.3 Определение углового ускорения ведущего звена

Угловое ускорение ведущего звена определим с уравнения движения машины по формуле:

, (4.1)

где – движущий момент;

– момент сил сопротивления и веса;

– приведенный момент инерции механизма с маховиком.

Вычислим и с помощью графика приведенного момента сил сопротивления и веса:

; , (4.2)

;

Производную определим по формуле:

, (4.3)

К графику приведенного момента инерции проводим касательную в заданном положении и измеряем .

Если угол , то ставим знак «+»; если , знак «–».

Вычислим приведенный момент инерции механизма с помощью графика приведенного момента инерции:

, (4.4)

где – момент инерции маховика,

– приведенный момент инерции механизма без маховика,

, (4.5)

;

Угловое ускорение ведущего звена:

4.4 Построение плана ускорений

Вычислим ускорение точки А:

(4.6)

Вычислим нормальное и тангенциальное ускорение точки А:

; , (4.7)

;

Выберем масштабный коэффициент плана ускорений:

, (4.8)

где – отрезок, какой изображает на плане ускорений, мм.

Найдем отрезок , который изображает на плане ускорений:

, (4.9)

мм

Построим план ускорений.

Из полюса плана ускорений – точки , проводим параллельно ОА в направлении от точки А к точке О отрезок и перпендикулярно ОА в направлении отрезок . Отрезок изображает на плане ускорений.

Определим ускорение точки В, как точки, которая принадлежит одновременно двум звеньям – АВ и СВ:

(4.10)

Вычислим нормальное ускорение:

; , (4.11)

;

Вычислим длины отрезков и , которые изображают на плане и :

; , (4.12)

мм; мм

На плане ускорений построим отрезок параллельно АВ в направлении от точки В к точке А и отрезок параллельно СВ в направлении от точки В к точке С. Через точки и проводим прямые, перпендикулярные AB и CB соответственно. Точку пересечения этих перпендикуляров обозначим b. Отрезки , , изображают соответственно ускорения , , .

Определим длину отрезка , который изображает , из пропорции:

, (4.13)

мм

Изобразим на плане ускорений отрезок в соответствии со схемой механизма.

Определим ускорение точки Е, как точки, которая принадлежит одновременно двум звеньям – DE и ползуну E:

(4.14)

Вычислим нормальное ускорение:

, (4.15)

Вычислим длину отрезка , который изображает :

, (4.16)

мм

На плане ускорений построим отрезок параллельно DE в направлении от точки Е к точке D. Через точку проводим прямую, перпендикулярную DE, а через полюс – прямую, параллельную , направляющей ползуна Е. Точку пересечения этих прямых обозначим e. Отрезки , и изображают , и соответственно. Посередине de ставим точку , отрезок изображает .

Вычислим ускорения точек:

(4.17)

Вычислим угловые ускорения звеньев механизма:

; ; , (4.18)

Таблица 4.1 – Ускорение точек и угловые ускорения звеньев механизма

м/с2	3.6	0.53	3.65	0.2	4.94	4.95	1.33	2.25	2.6	4.45
м/с2	0.16	0.34	0.37	4.5	4.47	рад/с2	1.33	3.3	3.4	0.1