Министерство Российской Федерации

по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

и ликвидации последствий стихийных бедствий

ФГБОУ ВПО Ивановский институт государственной

противопожарной службы МЧС России

Кафедра механики и инженерной графики

Курсовая работа

по дисциплине: «Механика»

Тема: «Структурный и кинематический анализ плоского рычажного механизма»

Выполнил: М.Г. Гаджимагомедов , факультет «Техносферная безопасность»,12 курс,

124 учебная группа

Руководитель: ст.препод., к.т.н, майор вн. службы А.В Топоров

Дата защиты:

Оценка:

Иваново 2013

Оглавление

Введение

задание на курсовую работу

1 Структурный анализ 2

1.1 Характеристика исполнительного механизма 3

1.2 Структура механизма, подвижность 4

2 Кинематическое исследование, с помощью планов скоростей и ускоре­ний. 5 2.1 Построение схемы механизма 6

2.2 Построение плана скоростей 7

2.3 Определение скоростей характерных точек и угловых скоростей 8

2.4 Построение плана ускорений 9

2.5 Определение ускорений характерных точек и угловых ускорений 10

3 Аналитическое кинематическое исследование 11

3.1 Определение геометрических параметров 12

3.2 Определение скоростей 13

3.3 Определение ускорений 14

4 Определение погрешности 15

4.1 Погрешность графического метода по угловым скоростям 16

4.2 Погрешность графического метода по угловым ускорениям 17

Список использованной литературы 18

заключение

приложения

1 Структурный анализ

1.1 Характеристика исполнительного механизма

В исполнительном механизме входным звеном является 1 звено, выход­ным звеном - 3 звено. При работе механизма происходит преобразование вра­щательного движения входного звена в колебательное движение выходного звена. Углы для расчета механизма - 60, 150, 240, 330 градусов.

1.2 Структура механизма, подвижность

Для проведения структурного анализа механизма приведенного на (рис. 1.2), необходимо: определить подвижность механизма, выбрать основной меха­низм, разложить механизм на структурные группы (наслоение которых на основной механизм и друг на друга образует данный механизм).

Рис. 1.1 Схема механизма.

Пронумеруем звенья механизма, при этом нулевым звеном обозначим звено – AD стойка (условно неподвижное звено). Определим кинематические пары:

1. звенья 0-1 (A) - вращательная пара, низшая кинематическая пара пятого класса,

2. звенья 1-2 (B) - вращательная пара, низшая кинематическая пара пятого класса.

3. звенья 2-3 (D) - вращательная пара, низшая кинематическая пара пятого класса.

4. звенья 0-3 (E) - вращательная пара, низшая кинематическая пара пятого класса,

Так как звенья механизма совершают движение параллельно одной плоскости, то его можно отнести к плоским механизмам. Определим подвижность механизма используя формулу П.Л. Чебышева:

(1-1)

Где п = 3 - количество подвижных звеньев,

р₅ = 4 - количество кинематических пар пятого класса,

р₄ = 0 - количество кинематических пар четвертого класса,

q_п.с. = 0 - число пассивных связей.

Подставив эти значения в (1.1) получим:

Полученный результат означает, что заданное движение одного звена, однозначно определяет движение всех остальных звеньев. Начальное звено будет совпадать с основным механизмом и при проведении дальнейших расчетов будем считать, что движение основного механизма задано. В качестве начального звена (входное звено) примем первое звено. За обобщенную координату в этом случае можно принять угол поворота первого звена. Звенья механизма будут совершать следующие типы движения:

1. звено - вращательное движение вокруг неподвижной точки

2. звено - вращательное движение вокруг подвижной точки

3. звено - вращательное движение вокруг неподвижной точки

Разложение механизма приведено на (рис. 1.2). Класс механизма определяется по наивысшему классу структурной компоненты входящей в состав. Разделим механизм на составляющие (группы Ассура).

0-1- механизм первого класса

2-3 - механизм второго класса первого вида

Рис. 1.2 — Структура механизма.

2 Кинематическое исследование, с помощью планов скоростей и ускорений.

2.1 Построение схемы механизма.

Построение схемы механизма. Для проведения кинематического исследования построим план механизма, для заданных положений первого звена. По заданию положения строятся для заданных углов поворота входного звена – стойки. Выберем масштаб плана механизма равным:

Тогда, длины отрезков соответствующих звеньям механизма и расстояниям между точками крепления будут равны:

Для построения схемы механизма в выбранном масштабе, выберем положение точки А на чертеже. Далее используя заданные размеры определим положение точки В, для этого на расстоянии AB проведем прямую под заданным в задании углом к горизонтали. Далее построим точку D. Для построения положения точки D из точек B и E проведем дуги окружностей соответствующих радиусов (BD и ED) и получим положение точки D. Далее построим точку C. Для построения положения точки C продлим отрезок AB на расстояние BC и получим положение точки C. Для построения положения точки M продлим отрезок BD на расстояние BM и получим положение точки C. Далее построим точку F. Для построения положения точки F из точек M и C проведем дуги окружностей соответствующих радиусов (MF и CF) и получим положение точки F. Эти построения аналогичны для всех положений механизма и приведены на чертеже.

Описанные построения проводим для каждого исследуемого положения.