
- •Теория механизмов и машин
- •Вступление
- •1. Структурный анализ главного механизма
- •2. Кинематическое исследование главного механизма
- •2.1. Построение планов положений механизма
- •2.2. Определение скоростей
- •Из плана скоростей определим:
- •3.Исследование движения машинного агрегата
- •3.1 Приведение сил и масс
- •4.Определение закона движения и силовой расчет механизма.
- •5. Силовой расчет главного механизма
- •5.2 Определение реакций в кинематических парах без учета сил трения.
- •Список литературы
Из плана скоростей определим:
=(pc)∙
м/с
=
∙
м/с
=
∙
м/с
Условия скорости:
3.Исследование движения машинного агрегата
3.1 Приведение сил и масс
К начальному звену приведем силы полезного сопротивления.
(график
для
рабочего
хода на
листе 1),силы тяжести звеньев:
чтобы работа на рассматриваемом возможном перемещении или мощность, развиваемая замещающей силой, были соответственно равны сумме работ или мощностей, развиваемых действующими силами. Замещающая сила называется приведенной силой, а момент от этой силы называется приведенным моментом (Мпр) и для данного механизма определяется по формуле:
Данные и результаты расчетов приведем в таблице 3.1
Табл.3.1
Величины |
№. положения | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 | |
|
500 |
500 |
500 |
500 |
500 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1,79 |
2,24 |
2,00 |
0 |
3,12 |
3,73 |
2,17 |
|
0 |
1,89 |
2,24 |
1,98 |
0 |
3,05 |
3,73 |
2,24 |
|
0 |
96 |
90 |
86 |
0 |
95 |
90 |
85 |
|
0 |
-0,1045 |
0 |
0,069 |
0 |
-0,087 |
0 |
0,087 |
|
0 |
1,05 |
1,12 |
0,98 |
0 |
1,33 |
1,86 |
1,19 |
|
0 |
1,05 |
90 |
81 |
0 |
100 |
90 |
77 |
|
0 |
-0,26 |
0 |
0,156 |
0 |
-0,174 |
0 |
0,225 |
|
0 |
-60,79 |
-79,97 |
-69,263 |
0 |
-3,62 |
0 |
13,46 |
На листе 2 строим график зависимости приведенного момента сил (Мпр) от угла
поворота звена 1
().
3.2 Приведенная масса.
Это такая фиктивная масса, помещенная в подвижной точке звена приведения, кинетическая энергия которой равна кинетической энергии всех движущихся звеньев механизма. Вместо приведенной массы в расчетах удобнее использовать приведенный момент инерции
Для рассматриваемого механизма приведенный момент инерции определим для всех рассматриваемых положений механизма по формуле:
Результаты расчетов приведены в табл. 3.2
|
№ положения | |||||||
Величины |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
0 |
0,8 |
1,17 |
0,93 |
0 |
2,17 |
3,03 |
1,14 |
Табл.3.2
Строим на
листе 2 график зависимостив масштабе
3.3. Определяем момент инерции маховика.
Проводим на поле
диаграммы «энерго-масс» касательные к
кривой под углом к оси абсцисс
сверху
и
снизу.
Величины
и
находим по формулам:
Замерив на оси ∆A отрезок (ab) между точками пересечения касательных
с осью ординат, можем подсчитать момент инерции маховика:
4.Определение закона движения и силовой расчет механизма.
4.1 Определение действительной угловой скорости.
Для определения действительной угловой скорости во втором положении известны:
y = 83 мм – ордината из графика работы,
–масштабный
коэффициент графика работ,
–избыточная
работа для положения 2,
–значение
приведенного момента инерции механизма
в положении 2,
y = 50 мм – ордината из графика работы,
–масштабный
коэффициент графика работ,
–избыточная
работа для положения 2,
–значение
приведенного момента инерции механизма
в положении 2,
Полная кинетическая энергия механизма в 1-м положении:
.
Действительная угловая скорость звена 1 для второго положения определяется по формуле:
.
Поскольку действительная угловая скорость не сильно отличается от средней, то не перестраиваем план скоростей.
Для определения действительного углового ускорения во втором положении известны:
,
,
,
,
– тангенс угла наклона касательной к
графику
в положении 2.
Значение углового ускорения звена 1 для второго положения определим по формуле:
4.2. Построение уточненный план скоростей механизма для положения 2.
Запишем векторные уравнения ускорений:
группа 2-3:
группа 4-5:
Величины и направления ускорений представлены в табл. 4.3.
Табл.4.3
Вектор |
Величина,
|
Направление на кинематической схеме |
Отрезок на плане, мм |
|
|
ІІ AO от А к О |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Неизвестна |
ІІ AD |
|
|
0 |
|
|
|
|
ІІ AD от A к D |
|
|
Неизвестна |
|
|
|
По подобию |
|
|
|
|
ІІ CB от C к B |
|
|
Неизвестна |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
Неизвестна |
ІІ оси х |
|
Строим план
ускорений в масштабе
По плану ускорений определяем:
м/с2;
м/с2;
м/с2.
Угловые ускорения звеньев:
с–2;
с–2.