2.2. Поняття масштабного коефіцієнта

Масштабний коефіцієнт μ – це ціла або дробова частина, яка визначає відношення дійсної фізичної величини, вираженій у відповідній розмірності, до відрізку, який на кресленні представляє цю фізичну величину в міліметрах.

Масштабний коефіцієнт фактичних розмірів при побудові планів положень механізму:

м/мм

- дійсна довжина ланки , м;

- довжина відрізки, який зображує ланку довжиною на кресленні, мм.

Масштабний коефіцієнт швидкостей при побудові плану швидкостей:

(м/с)/мм

де - фактичне значення лінійної швидкості точки , м/с;

- довжина відрізку що зображує вектор лінійної швидкості на плані швидкостей, мм.

Масштабний коефіцієнт сили при побудові графіка сили корисного опору:

кН/мм.

Масштабний коефіцієнт моменту сили при побудові графіку моменту сил корисного опору та моменту рушійних сил:

(кН∙м)/мм.

2.3 Побудова планів положень механізму

Плани положень механізму – це кінематична схема механізму, зафіксована в довільний проміжок часу, або для якогось положення кривошипу .

Основна задача побудови планів положень механізму – це визначення крайніх (нульових) точок, що визначають робочий хід.

В курсовій роботі необхідно побудувати 12 планів положень механізму, які відповідають 12 положенням вхідної ланки .

Для визначення робочого ходу повзуна розіб’ємо повний оборот в 360° ведучої ланки – кривошипа на 12 однакових частин по 30° кожна. Для кожного положення кривошипа побудуємо план положень ланок механізму. В результаті отримаємо 12 положень повзуна. З них 2 є крайніми.

Якщо потрібно, для більш точного визначення кожного з двох крайніх положень повзуна ту частину в повного обороту кривошипа, якій відповідають попередньо крайнє і найближче до нього положення повзуна, розіб’ємо на 3 підчастини по кожна і для них побудуємо плани положень ланок механізму.

З отриманих двох крайніх положень повзуна те, від якого повзун рухається назустріч силі коричного опору , приймемо за початок робочого ходу(нульове положення). Після цього введемо нумерацію положень рухомих кінематичних пар: для прямого ходу повзуна назустріч силі – з індексами від 0 до 6, для зворотнього ходу – з індексами від 6 до 12 (12 співпадає з 0).

Описані операції виконані на плакаті “Кінематично-динамічне дослідження механізму”.

2.4 Визначення швидкостей повзуна

Швидкості повзуна в кожний з 12 моментів часу , що розглядаються , знайдемо графоаналітичним методом планів швидкостей .

План швидкостей – це місце, де шуканий вектор швидкості отримують шляхом складання (за правилами складання векторів) відомих векторів швидкостей та векторів швидкостей з відомою лінією дії (направленням).

Спочатку виберемо центр плану швидкостей , який відповідає нерухомим точкам механізму ( ). Далі виберемо масштаб для зображення векторів швидкостей на плані швидкостей .

Визначимо аналітично швидкість кривошипа за формулою:

м/с.

За направленням . Зобразимо її на плані швидкостей вектором :

_, .

Швидкість наступної точки В , яка пов’язана через ланки механізму з точками і , швидкості яких уже відомі, знайдемо шляхом сумісного розв’язання системи векторних рівнянь:

Де , - відносні швидкості точки В у її обертальному русі навколо точок А і відповідно (відомі тільки направлення (лінії дії) цих швидкостей). Ці рівняння складаємо на плані швидкостей, де їх запис має вигляд:

(1.1)

Порядок розв’язання системи (1.1):

Розв’язання першого рівняння: в кінці (точка ) відомого вектора ( ) проводимо лінію дії вектора ( ), яка перпендикулярна до ланки на кінематичній схемі.

Розв’язання другого рівняння: через центр проводимо лінію дії вектора

( ), яка перпендикулярна до ланки на кінематичній схемі.

Розв’язок системи (1.1) – точка перетину побудованих двох ліній дій, вектор є зображенням швидкості точки В з кінематичної схеми.

Далі є 2 різновиди схем.

В схемах першого різновиду між повзуном С і точкою В, швидкість якої вже знайдена, знаходиться додаткова обертальна кінематично пара (точка D) , додаткова обертальна кінематична пара (точка D) , прочому точки B і O₂ розташовані на одній прямій. В цьому випадку швидкість точки D знаходимо за допомогою теореми подібності ланки (прямої фігури ) плану швидкостей цієї ланки (прямої фігури ):

положення точки d, а значить і швидкість точки D ( ). Швидкість повзуна С знаходимо так само, як і в схемах другого різновиду , де замість швидкості використовуємо .

В схемах другого різновиду з кінематичною парою (точкою В) безпосередньо пов’язаний через шатун повзун С. В цьому випадку швидкість повзуна С знаходимо шляхом сумісного розв’язання системи умов:

Ці умови на плані швидкостей мають вид

(1.2)

Порядок розв’язання системи (1.2):

Розв’язання першого рівняння: в кінці (точка ) відомого вектора ( ) проводимо лінію дії вектора , яка перпендикулярна до ланки ВС на кінематичній схемі.

Виконання другої умови: через центр проводимо лінію дії вектора ( ), яка паралельна напрямку руху повзуна С.

Розв’язок системи (1.2) – точка перетину побудованих двох ліній дій, вектор є зображенням шуканої швидкості повзуна С:

Описані операції виконані на плакаті «Кінематично-динамічне дослідження механізму»

Швидкості повзуна для семи його положень, які він займає на прямому ході, приведень і табл 1.1

Табл.1.1

Положення повзуна	0	1	2	3	4	5	6
Швидкість повзуна м/с	0	…	…	…	…	…	0