1. Структурный анализ главного механизма

Главный механизм станка состоит из пяти подвижных звеньев.

Используя кинематическую схему рычажного механизма станка, выпишем кинематические пары:

Рисунок 4.1 – Структурная схема

механизма

О 0 – 1 – вращательная;

А 1 – 2 – вращательная;

2 – 3 – поступательная;

D 3 – 0 – вращательная;

В 3 – 4 – вращательная;

С 4 – 5 – вращательная;

5 – 0 – поступательная.

Все пары 5-го класса. Всего в механизме р₅ = 7 – число кинематических пар 5-го класса. Подсчитаем степень подвижности плоского механизма по формуле Чебышева:

,

т. е. данный механизм имеет одно начальное звено. Для выявления структурных групп построим структурную схему (рис. 4.1). В порядке присоединения к начальному звену 1 это будут следующие группы:

• звенья 2-3 ‑ 1-я в порядке присоединения структурная группа (рис. 1, а), 2-ой класс, 2-ой порядок; 3-го вида;

• звенья 4-5 ‑ 2-я в порядке присоединения структурная группа (рис. 1, б), 2-ой класс, 2-ой порядок; 2-го вида.

а б

Рисунок 4.2 – Кинематические схемы групп Ассура: а – группа 2-3; б – группа 4-5; звенья: 2, 5 – ползуны; 3 – кулиса; 4 – шатун.

2. Кинематическое исследование главного механизма

Цель кинематического исследования – определить координаты, линейные скорости и линейные ускорения осей шарниров и центров масс звеньев, углы поворота, угловые скорости и угловые ускорения звеньев для заданных положений начального звена.

2.1. Построение планов положений механизма

Для построения планов положений механизма выбираем масштаб длин . Вычисляем длины отрезков, изображающих звенья на чертеже:

мм;

мм;

мм;

мм;

мм

На листе 1 формата А1 вычертим 8 положений механизма и график перемещений

звена 5.

2.2. Определение скоростей

2.2.1. Определение линейных скоростей шарнирных точек механизма.

Записываем векторные уравнения скоростей по группам Ассура, начиная с

группы 2-3.

Рассмотрим структурную группу 2-3. Для звена 2 используем вторую теорему механики, которая свяжет скорость точки на направляющей и точкина ползуне (точка присоединения). Для звена3 используем первую теорему механики, которая свяжет точку с точкой(точка присоединения, скорость которой известна).

Рассмотрим группу Ассуpа 4-5. Запишем систему векторных уравнений,

воспользовавшись первой и второй теоремами механими.

Эти векторные уравнения решаем графически построением планов скоростей

для 8 положений механизма.

Сведения о векторах приведем в таблице 2.1

УА2	<0,-/^ =14-0,1 = 1,4 м/с	ЮАв направлении со.	(ра2)=60 мм*
	м/с	┴ ОА в направлении	мм;
	Неизвестен	II DB	_
	0	_	_
	Неизвестен	┴ DB	_
	По подобию
	Неизвестен	┴ CB	_
	Неизвестен	II оси х	_
	0	_	_

Табл.2.1.

Вектор

Модуль

Направление

Отрезок на плане скоростей

Масштабный коэффициент план скоростей

,

где мм – отрезок плана скоростей, изображающий вектор(выбираем произвольно из соображений наглядности чертежа).

где

- измеряемый отрезок на плане скоростей;

DB = 400мм;

DA – измеряемый отрезок на кинетической схеме в каждом из 8 положений.

2.2.2. Определение угловых скоростей звеньев.

Результаты кинематического исследования приводим в таблице 2.2

Таблица 2.2

Величины	№ положения
	1	2	3		4	5		6		7	8
AD, мм	193	234		250	234	193	163		150			163
,мм	0	52		60	49	0	46		60			41
(pb), мм	0	89		96	84	0	113		160			101
(pc) ,мм	0	77		96	86	0	134		160			93
,мм	0	45		48	42	0	57		80			51
,мм	0	81		96	85	0	131		160			96
, м/с	0	1,79		2,24	2,00	0	3,12		3,73			2,17
, м/с	0	1,05		1,12	0,98	0	1,33		1,86			1,19
, м/с	0	1,89		2,24	1,98	0	3,05		3,73			2,24
, с–1	0	2,59		2,80	2,45	0	3,29		4,66			2,94
(cb), мм	0	29		0	12	0	24		0			25
, с–1	0	2,41		0	1	0	2		0			2,08