2.1. Построение планов механизма

Планы положений механизма строим методом засечек, для определения длин звеньев в миллиметрах, задаем масштабный коэффициент:

где - длина звена ОА, м;

- длина звена АВ на плане положений, мм

Длины звеньев на чертеже:

где ОА, АВ – длина звеньев на плане положений механизма, мм;

– длина соответствующих звеньев механизма, м.

Определяем крайние положения звена 3, для этого звенья 1 и 2 выстраиваем на одной прямой линии.

Крайнее положение: нулевое.

Рисунок 1 – План положений механизма

2.2. Построение планов скоростей

Определяем линейную скорость точки А:

где - длина звена ОА, м.

Угловая скорость начального звена:

Определяем масштабный коэффициент:

где - масштабный коэффициент плана скоростей,

– длина вектора скорости точки A, мм.

Определим скорость точки B. Точка B принадлежит звеньям 2 и 3.

Скорость точки B₀ равна нулю. Скорость точки A известна.

Находим скорость точки B графическим методом.

Из построенного плана скоростей вычисляем абсолютные скорости точек:

Угловые скорости звеньев:

Направление угловой скорости определяется направлением относительной скорости .

Рисунок 2 – План скоростей для начального положения

Рисунок 3 – План скоростей для среднего положения

2.3. Построение планов ускорений

Последовательность построения плана ускорений также определяется формулой строения механизма. Вначале определим ускорение точки A начального звена.

Ускорение точки A начального звена ОА:

Ускорение точки А ( ) будет одинаковым для всех положений механизма. Масштабный коэффициент плана ускорений:

Принимаем .

Тогда длина вектора нормального ускорения точки A будет равна:

Теперь построим план ускорений группы, образованной звеньями 2, 3. Здесь известны ускорения точки А и опоры В₀. Запишем два векторных уравнения, рассматривая движение точки B относительно A и относительно опоры B₀:

где , – соответственно нормальная и тангенциальная составляющие ускорения в движении точки B относительно точки A;

– ускорение точки A;

– относительное ускорение точки B относительно точки B₀.

Тогда:

Из построенного плана ускорений вычи сляем абсолютные ускорения точек:

Определим величины угловых ускорений звеньев:

Направление углового ускорения определяется направлением касательного ускорения .

Рисунок 4 – План ускорений для начального положения

Рисунок 5 – План ускорений для среднего положения

3. Силовой анализ рычажного механизма

Целью силового анализа механизма является определение усилий в звеньях механизма, давлений (реакций) в кинематических парах, величины уравновешивающего момента (или силы), приложенного к ведущему звену. В результате силового расчёта можно определить коэффициент полезного действия, а также мощность, необходимую для его привода.

В данной работе силовой расчёт выполняется методом планов сил для положения рабочего хода, для которого определены ускорения. При этом необходимо:

1. Определить силы, действующие на звенья механизма;

2. Определить реакции во всех кинематических парах механизма методом планов сил;

3. Определить величину уравновешивающей силы (момента) методом планов сил и на основании принципа возможных перемещений (рычагом Н.Е. Жуковского) сравнить результаты.