СОДЕРЖАНИЕ

1 задание 5

1.1 Построение схемы механизма 5

1.2 Построение кривошипа в масштабе 5

1.3 Построение годографов скоростей 5

1.4 Построение кинематической диаграммы 5

1.5 Построение диаграммы 6

1.6 Определение результирующей силы инерции 6

1.7 Построение расчетных схем 6

2 Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма 7

2.1 Определение степени подвижности и класса механизма 7

1.1.1 Определение степени подвижности механизма 7

1.1.2 Определение класса механизма 8

2.2 Определение положений звеньев и перемещений поршня. 8

1.1.3 Построение плана положений механизма 8

1.1.4 Построение основного положения механизма 9

1.1.5 Определение перемещений поршня 9

1.1.6 Построение центра масс 10

2.3 Определение скоростей точек и звеньев механизма 10

1.1.7 Определение скоростей графически методом 10

1.1.8 Построение панов скоростей для 12 положений 11

1.1.9 Определение скорости 11

1.1.10 Определение скорости по формулам 12

1.1.11 Определение угловой скорости шатуна 12

2.4 Определение ускорений точек и звеньев механизма 13

1.1.12 Определение ускорения способом планов 13

1.1.13 Определение ускорения точки А. 13

1.1.14 Определение масштабного коэффициента плана ускорений 14

1.1.15 Определение ускорения точки В уравнением 14

1.1.16 Построение плана ускорений 15

1.1.17 Определение угловой скорости шатуна 16

1.1.18 Определение ускорения центра масс шатуна 16

2.5 Построение годографов скоростей и ускорений центра масс шатуна 16

1.1.19 Построение годографов скоростей 16

1.1.20 Построение годографа ускорений 17

2.6 Построение кинематических диаграмм 17

1.1.21 Диаграмма перемещений поршня 17

1.1.23 Диаграмма скоростей поршня 18

3 Кинематическое исследование плоского рычажного механизма 20

3.1 Усилия, действующие на поршень 20

1.1.25 Построение индикаторной диаграммы рабочего процесса действия 20

1.1.26 Построение диаграмм сил, действующих на поршень , , 21

3.2 Результирующая сила инерции шатуна 3

1Задание

1.1Построение схемы механизма

Согласно схеме и численным значениям параметров, приведенным в задании, построить схему механизма, произвести разметку хода поршня в зависимости от угла поворота кривошипа для 12 равностоящих положений.

Масштаб длин при вычерчивании схемы механизма выбирать согласно ГОСТ 2.302-68 из условия, чтобы длина кривошипа на чертеже изображалась отрезком длиной 50…80 мм. Для заданного угла ( град) положения механизма звена обвести контурными линиями и проставить размеры в буквенном и числовом обозначениях.

Построить траекторию центр масс шатуна.

1.2Построение кривошипа в масштабе

Построить в масштабе кривошипа план скоростей и ускорений для 12 выбранных положений механизма с общим полюсом для каждых 6 четных и 6 нечетных положений. Определить линейные скорости и ускорения всех характерных точек и угловые скорости и ускорения всех звеньев.

В расчетно-пояснительной записке привести все уравнения и формулы необходимые для определения линейных угловых скоростей и ускорений.

Для заданного положения момента привести подробнее вычисления по определению скоростей и ускорений. Для всех остальных положений вычисления в записке не приводятся, но числовые результаты сводятся в таблицу.

1.3Построение годографов скоростей

Построить годографы скоростей ускорений центра масс шатуна.

1.4Построение кинематической диаграммы

Построить кинематические диаграммы в функции угла поворота кривошипа ; и

Диаграмма строится по результатам разметки хода поршня. Диаграммы , строятся графическим дифференцированием.

В этих же осях штриховыми линиями показать , по результатам, полученным способом планов.

Согласно заданной диаграмме рабочего процесса построить индикаторную диаграмму для 24 положений кривошипа.

1.5Построение диаграммы

Построить диаграмму измерения сил в зависимости от угла поворота кривошипа:

1. давление углов на поршень ;

2. силы инерции поршня ;

3. суммы указанных сил

Масштабы сил, в зависимости от их числовых значений, могут быть приняты различными. В этом случае каждая из диаграмм сжатия отдельным масштабом, сил по оси ординат.

1.6Определение результирующей силы инерции

Для двух выбранных положений механизма (рабочий и холодный ход) определить результирующую силу инерции одним из двух способов: разложением сложного движения шатуна на переносное или относительное или переходом результирующей силы инерции на величину плеча момента сил инерции.

1.7Построение расчетных схем

Для этих же положений механизма:

1. Для каждой структурной группы построить расчетные схемы, планы сил и определить реакции в кинематических парах.

2. Для группы начального звена определить также уравновешивающие момент и силу.

3. Определить эти же величины способом рычага Н.Е. Жуковского. Сравнить результаты, полученные обоими объектами и вычислить относительную разницу полученных результатов.

2Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма

2.1Определение степени подвижности и класса механизма

1. Определение степени подвижности механизма

Степень подвижности механизма определяется по структурной формуле Чебышева:

,

где - степень подвижности кинематической цепи;

- число подвижных звеньев;

- число кинематических пар 5^го класса;

- число кинематических пар 4^го класса.

В рассмотренном механизме подвижных звеньев – 5.

1. Кривошип – звено 1;

2. Шатун – звенья 2 и 4;

3. Поршень – звенья 3 и 5.

Пар V класса – 7 – 5 вращательных (О, А, С, В, Д) и 2 поступательных. Пар IV класса нет.

Полученный результат показывает, что данная кинематическая цепь является механизмом. Степень подвижности кинематической цепи равна числу ведущих звеньев