- •1Задание
- •1.1Построение схемы механизма
- •1.2Построение кривошипа в масштабе
- •1.3Построение годографов скоростей
- •1.4Построение кинематической диаграммы
- •1.5Построение диаграммы
- •1.6Определение результирующей силы инерции
- •1.7Построение расчетных схем
- •2Структурное и кинематическое исследование рычажного механизма
- •2.1Определение степени подвижности и класса механизма
- •Определение степени подвижности механизма
- •Определение класса механизма
- •2.2Определение положений звеньев и перемещений поршня.
- •Построение плана положений механизма
- •Построение основного положения механизма
- •Определение перемещений поршня
- •Построение центра масс
- •2.3Определение скоростей точек и звеньев механизма
- •Определение скоростей графически методом
- •Построение панов скоростей для 12 положений
- •Определение скорости
- •Определение скорости по формулам
- •Определение угловой скорости шатуна
- •Диаграмма скоростей поршня
- •3Кинематическое исследование плоского рычажного механизма
- •3.1Усилия, действующие на поршень
- •Построение индикаторной диаграммы рабочего процесса действия
- •Построение диаграмм сил, действующих на поршень , ,
- •3.2Результирующая сила инерции шатуна
Определение класса механизма
Для этого расчленяем его на группы, отчленяем группы 2 и 3, 4 и 5. Это группы второго класса, второго порядка, второго вида. После определения групп остается основной механизм, состоящий из стойки и начального звена 1.
Схема структурной группы |
Номер звеньев |
Пары |
Класс группы |
Порядок |
Вид |
|
4,5 |
С, Д,Е |
2 |
2 |
2 |
|
2,3 |
А, В, Е |
2 |
2 |
2 |
|
0 и 1 |
|
I |
- |
- |
Результаты расчленения механизма сводим в таблицу 1.
Из таблицы видно, что механизм образован группами не выше второго класса. Формула строения механизма:
|
|
|
|
||
|
|
|
|
В соответствии с этой формулой определяется порядок проведения кинематического анализа.
2.2Определение положений звеньев и перемещений поршня.
Построение плана положений механизма
Для построения плана положений механизма
выбираем масштабный коэффициент из
условия расположения плана
мм чертежа.
,
где
- суммарная возможная длина всех звеньев
механизма при положениях поршней в
крайних положениях, м;
- отрезок на чертеже, соответствующей
длине
механизма, мм.
Определяем
Определяем чертежные размеры звеньев
Проверка:
(оставить 0,0009)
Построение основного положения механизма
Основное положение механизма строим
при угле
контурными линиями остальные
вспомогательными тонкими линиями. Угол
отсчитывается от оси в направлении
вращения кривошипа. Соответствующие
каждому из 12 положений кривошипа значения
углов
,
заносим в таблицу 2.
Определение перемещений поршня
Для определения перемещений поршня
замеряем на плане механизма длины
отрезок
,
,
и т.д., изображающих расстояния между
положениями оси поршневого пальца в
исходном
и последующих
,
,
и т.положениях. Полученные значения
заносим в таблицу 2 (строка 2). Учитывая,
что масштаб пути
в данном случае равна масштабу длин
,
определяем величину
перемещения поршня по формуле:
.
Для положения 1
Для положения 2
и т.д.
Результаты вычленений законом в таблицу 2 (строка 3)
Построение центра масс
Строим траекторию центра масс
и
шатунов. Для этого на всех 12 положениях
шатунов откладываем ?
и
и полученные точки соединяем плавной
лекальной кривой.
Таблица 2
|
№ строки |
Величина |
№ положений |
||||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|||
Путь |
1 |
Угол поворота кривошипа |
0 |
30 |
60 |
90 |
120 |
150 |
180 |
210 |
240 |
270 |
300 |
330 |
360 |
2 |
Отрезки на чертеже
( |
0 |
4,5 |
18 |
31 |
45 |
53 |
56 |
53 |
45 |
31 |
18 |
4,5 |
0 |
|
3 |
Перемещение
поршня
|
0 |
0,007 |
0,03 |
0,047 |
0,068 |
0,08 |
0,084 |
0,08 |
0,068 |
0,047 |
0,03 |
0,007 |
0 |
|
Скорость |
4 |
Вектор
|
0 |
30 |
49 |
50 |
37 |
20 |
0 |
-20 |
-37 |
-40 |
-49 |
-34 |
0 |
5 |
Скорость
|
0 |
12,8 |
20,9 |
21,4 |
15,8 |
8,5 |
0 |
-2,5 |
-15,8 |
-21,4 |
-20,9 |
-13,2 |
0 |
|
6 |
Вектор
|
50 |
42 |
23 |
0 |
24 |
42 |
50 |
42 |
24 |
0 |
24 |
43 |
50 |
|
7 |
Скорость
|
21,4 |
17,9 |
9,8 |
0 |
10,2 |
17,9 |
21,4 |
17,9 |
10,2 |
0 |
10,2 |
18,3 |
21,4 |
|
8 |
Угловая скорость
|
- |
- |
- |
|
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
|
- |
- |
- |
|
9 |
|
16,7 |
14 |
7,7 |
0 |
8 |
14 |
16,7 |
14 |
8 |
0 |
8 |
14,3 |
16,7 |
|
10 |
Скорость
|
7,13 |
6 |
2,57 |
0 |
3,3 |
6 |
7,13 |
6 |
3,4 |
0 |
3,3 |
6,1 |
7,13 |
|
Группа 4-5 будет иметь аналогичные параметры, но сдвинутые относительно группы 2-3 на 180º.
