Пункт 3.3 Определение основных размеров, масс и моментов инерции звеньев.

Схема для определения основных размеров на рис. 3.3.

B

3

H

2

O

A

1

Рисунок 3.3

Входные параметры:

а) (м/с)- средняя скорость движения ползуна;

б) (об/мин) - частота вращения кривошипа 1;

в) e=0 – эксцентриситет;

г) - максимальный угол давления;

H=0,16м – ход поршня

Так, как e=0, то = 0.5·0.16=0.08м

Из прямоугольного треугольника OAB:

= = = =0.16м

Из рис 3.1 и рис.3.3 видно, что механизм центральный, поэтому смещение e оси ползунов равно 0. Средняя угловая скорость кривошипа 1:

= = = 209.33 рад/с.

Массы звеньев:

кг – масса шатуна;

Где q = 19 кг/м.

– масса поршня;

– масса кривошипа;

Основные центральные моменты инерции звеньев:

7.239 = 0.179 кг· - момент инерции шатуна; = 0.33 ·43.434· = 0.0917 кг· – момент инерции кривошипа;

Определим центр масс звеньев:

= 0;

= 0.35 = 0.35·0.381 = 0.133м

Определим приведенный момент инерции всех вращающихся звеньев :

= = = = = = 0.0072кг

= = 0.0072+0.0917 = 0.0989кг·

Пункт 3.4 Построение 12 планов положения механизма.

Для построения планов выбираем масштабный коэффициент длин = 0.001 .

Определяем чертежные размеры звеньев механизма:

= = = 80мм;

= = = 381мм;

= = = 133мм;

Методом засечек строим 12 последовательных планов положений механизма через 30 градусов по углу поворота кривошипа OA, начиная с крайнего положения 1, в котором и звенья OA и AB вытягиваться в одну прямую линию. Второе крайнее положение , в котором звенья OA и AB накладываться одно на другое, находим дополнительно. Все положения нумеруются в направлении вращения кривошипа.

На шатуне 2, отрезком отмечаем положение точки на всех планах и соединяем их плавной линией, получая траекторию движения центра масс шатуна.

Пункт 3.5 Кинематический анализ механизма.

Начальная обобщенная координата механизма соответствующая верхней мертвой точке .

Обобщенная координата для контрольного положения :

- номер положения;

– шаг по обобщенной координате;

– для положения 2;

Подпункт 3.5.1 Графический метод кинематического анализа.

Выполняем расчет аналогов скоростей для контрольного положения 2.

Аналог скоростей точки A равен:

Принимаем масштабный коэффициент аналогов скоростей . Тогда отрезок, изображающий , равен:

Аналог скорости и направлен в сторону вращения кривошипа 1.

Для построения плана аналогов скоростей используются следующие векторные уравнения (на основании теоремы о сложении скоростей в плоском движении):

где , (точка направляющих ползуна неподвижна), .

Точку на плане аналогов скоростей находим по теореме подобия:

Находим на плане проекции точки

Из плана находим передаточные функции (аналогов скоростей):

Сопоставление результатов расчетов приведено в таблице 3.1