Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
7
Добавлен:
13.02.2023
Размер:
5.08 Mб
Скачать

Дано: lDB , координаты точки

 

.

Определить:

Рисунок 2.20

Решение

Строим структурную схему механизма (рисунок 2.20б) и определяем последовательность кинематического анализа (см. формулу строения).

В отличие от предыдущих механизмов мы не можем начать расчет с кривошипа 1, так как неизвестна переменная длина

.

Составим замкнутый векторный контур для структурной груп-

пы (2,3) (рисунок 2.20в).

Уравнение замкнутости контура:

123

 

 

 

 

 

 

 

(2.102)

 

 

 

 

на координатные оси:

 

 

 

 

или в проекциях

 

 

 

 

 

 

 

(2.103)

 

 

 

 

 

 

 

(2.104)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и

 

В этих уравнениях неизвестны два параметра:

 

 

 

 

Чтобы найти угол

 

 

 

 

 

 

 

φ3 умножим (2.103) на

 

, а

φ3.

 

 

 

 

 

 

(2.104) на

 

 

 

 

 

 

 

и сложим их.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

124

или

(2.105)

(2.106),

где

, если ,

, если .

По знакам

 

 

и

 

 

определяют тригоно-

метрическую четверть угла φ31. Определяют угол

125

(2.107)

Зная φ3, находят из (2.103) или из (2.104)

.

 

 

 

 

 

Чтобы подсчитать аналог угловой скорости

 

 

зве-

на, дифференцируем по φ1 (2.103) и (2.104). При этом не забываем,

что

 

 

- величина переменная. Чтобы подчеркнуть этот

факт

 

 

 

, мы

пометили вектор переменной длины символом

.

 

lABcosϕ1 lAB sinϕ1 lBD sinϕ3 ϕ3′ = 0

(2.108)

(2.109)

Отсюда

126

(2.110)

(2.111)

Чтобы найти

 

 

 

, продифференцируем (2.110)

ϕ3′′ =

lABcosϕ31 +lAB

sinϕ31 (ϕ3′ −1)

 

(2.112)

 

lBD cos2 ϕ31

 

 

 

2.5.5 Расчет двухповодковой группы 3-го вида

Рассмотрим кулисный механизм, показанный на рисунке 2.21а.

Дано: .

Определить: угол поворота φ3 , аналог угловой скорости, углового ускорения кулисы 3, аналоги скорости и ускорения точки С.

127

Рисунок 2.21

Решение.

На рисунке 2.21б показана структурная схема механизма, записана формула строения. Эта формула указывает последовательность кинематического анализа механизма.

Анализ начинается с начального механизма (1,0).

Выбрана правая прямоугольная система координат с началом на оси А вращения кривошипа.

Кинематическая модель кривошипа описана формулами (2.14 ...

2.32).

Расчет структурной группы (2,3)

Иногда у студентов возникают затруднения с составлением замкнутого векторного контура.

Этих затруднений не будет, если воспользоваться структурной схемой (рисунок 2.21б).

Посмотрите, как довольно формально можно составить замкнутые векторные контуры.

128

Внешними элементами группы (2,3) являются точки B1,2 и

D.

Введем векторы

 

и

 

, определяю-

 

 

 

 

 

 

 

щие положения этих точек относительноr начала системы координат. Затем вводим векторы lB1B3 и lB3 D ,направленные вдоль

осевых линий звеньев группы от первого шарнира

группы к последнему D (рисунок 2.21б).

В результате получим векторное уравнение

 

 

 

 

Так как

 

 

, то уравнение замкнутости векторного

 

 

 

 

контура для структурной группы (2,3) будет следующим (рисунок

2.21г)

(2.113)

Проецируем (2.113) на координатные оси:

129

(2.114)

(2.115)

Обращаем еще раз ваше внимание на то, что длина вектора lB3 D является переменной. Это обязательно нужно учитывать

при дифференцировании уравнений (2.114) и (2.115). Поэтому, чтобы привлечь внимание к векторам переменной длины, поме-

чаем их символом

 

.

В (2.114) и (2.115) неизвестными параметрами являются

и .

Находим

(2.116)

Из этих же уравнений по двум тригонометрическим функциям

определим угол

130

(2.117),

 

(2.118)

 

 

 

 

Тригонометрическая четверть угла

определя-

ется по знакам

 

и

 

 

.

Определение аналогов скоростей

Продифференцируем по параметру

 

уравнения

(2.114) и (2.115).

(2.119)

 

 

 

 

(2.120)

 

 

 

 

 

Здесь lB D =

dlB

D

- аналог относительной скорости звена 3 от-

3

 

dϕ1

3

 

 

 

 

 

носительно звена 2.

131

Неизвестными параметрами являются

 

и

.

Решая совместно (2.119) и (2.120), находим

(2.121)

(2.122)

Определение аналога углового ускорения звена 3

Дифференцируем по параметру

 

(2.121)

(2.123)

Определение параметров точки С

Чтобы найти кинематические параметры точки С, необходимо построить соответствующий векторный многоугольник.

132

Соседние файлы в папке Учебная литература