3.Порядок выполнения курсового проекта

3.1.Метрический синтез, структурный и кинематический анализ плоского рычажного механизма

В качестве исходных данных для выполнения этого этапа приняты:

• структурная схема механизма;

• расстояние между крайними положениями выходного звена (H мм);

• коэффициент изменения средней скорости ведомого звена (k);

• угол , определяющий положение ведущего звена, для которого проводится кинематический и силовой анализ механизма;

• скорость вращения ведущего звена (n, об/мин).

1. По заданным исходным параметрам провести метрический синтез плоского рычажного механизма, определив размеры всех звеньев.

2. Начало рабочего хода соответствует крайнему левому положению выходного звена, при котором сила полезного сопротивления направлена против его скорости. Изобразить в тонких линиях оба крайних положений выходного звена и одно промежуточное, определяемое ведущего звена в заданном направлении (₁) на угол (), указанный в задании. Положение механизма, соответствующее заданному углу _, изображается основными линиями. Звенья механизма пронумеровать, кинематические пары обозначить заглавными буквами латинского алфавита.

3. Провести структурный анализ рычажного механизма, разложив его на начальный механизм и структурные группы. Составить формулу строения механизма и определить по ней класс механизма.

4. Для положения механизма, определяемого углом , провести кинематический анализ, построив планы скоростей и ускорений.

3.2.Силовой анализ рычажного механизма

1. Силовой анализ механизма проводить для положения, определяемого углом поворота кривошипа _, При расчетах учитывать силы тяжести звеньев, силу полезного сопротивления P_пс и уравновешивающую силу, которую следует приложить перпендикулярно к ведущему звену в точке В. Силовой анализ начинается с последней структурной группы рассматриваемого механизма.

2. Изобразить последнюю структурную группу, приложить заданные силы и искомые реакции в кинематических парах. В поступательной кинематической паре приложить реакцию, перпендикулярно направлению возможного перемещения, в связи с тем, что мы пренебрегаем силами трения. Во вращательной паре приложить две взаимно перпендикулярных реакции, одну из которых направить вдоль звена. Записать соответствующие уравнения равновесия статики и определить неизвестные реакции. Для определения некоторых реакций можно воспользоваться построением плана сил рассматриваемой структурной группы. После определения всех неизвестных реакций данной структурной группы, необходимо провести силовой анализ предпоследней структурной группы, при этом в месте их соединения приложить силу, равную по модулю найденной реакции, но противоположного направления.

3. Провести силовой анализ начального звена механизма, приложив к нему в кинематической паре В силу, равную реакции, найденной из силового анализа предпоследней структурной группы, и направленную противоположно ей. Кроме этого, в точке В приложить уравновешивающую силу, перпендикулярную начальному звену. В кинематической паре А начального звена приложить реакцию со стороны стойки, первоначально не известную по модулю и направлению. Составить уравнение равновесия начального звена в виде суммы моментов всех сил относительно точки А и определить из него модуль уравновешивающей силы P_у. Затем, построив план сил начального звена, определить направление и величину реакции со стороны стойки.

4. Проверить найденную уравновешивающую силу построением «жесткого рычага» Жуковского Н.Е. При этом учитывать силы тяжести звеньев, силу полезного сопротивления и уравновешивающую силу. Уравновешивающую силу прикладывать перпендикулярно к ведущему звену в точке В. При определении сил тяжести учитывать, что центры тяжести звеньев находятся на середине их длин, центр тяжести ползуна совпадает с центром шарнира. Масса звеньев определяется по формуле: m=q l, где q=20 кг/м (масса, приходящаяся на 1 метр длины звена). Масса ползуна механизма в пять раз превосходит массу предыдущего стержневого звена, массами камней пренебречь. Найденное значение уравновешивающей силы P_у^* не должно отличаться от силы P_у, определенной при силовом анализе более, чем на 10%.