Учебная литература / n1
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
pb |
|
|
- длина отрезка |
|
в мм, |
- длина звена AB в метрах.
Рисунок 2.36 Неподвижная точка А звена изображается на плане скоростей
точкой «а», совпадающей с полюсом «p».
Ускорение точки В звена, совершающего вращательное движение находится, из векторного уравнения
(2.134),
где
163
- нормальное или центростремительное ускорение точки В вокруг точки А, направленное от точки В к точке А,
т.е. ;
- тангенциальное или вращательное ускорение точки В вокруг А, направленное перпендикулярно к радиусу АВ в
сторону углового ускорения звена |
|
. |
Причем |
|
|
(2.135)
(2.136)
aA = (aBAn )2 + (aτBA )2 = lAB ω4 +ε2 |
(2.137) |
На рисунке 2.36а показаны абсолютное ускорение точки В, а также его нормальная и тангенциальная составляющие.
164
Чтобы построить план ускорений звена АВ, необходимо из про-
извольно выбранного полюса |
|
отложить вектор |
|
|
|
|
|
πn |
BA произвольной длины, изображающий |
|
(рису- |
|||||||
нок 2.36в). |
|
|
|
|
|
|||||
|
Тогда масштаб плана ускорений |
|
|
|||||||
|
μ |
|
= |
|
an |
|
м |
(2.138) |
||
|
n |
|
BA |
|
|
|
||||
|
|
|
|
с2 мм |
||||||
|
πn |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
В соответствии с уравнением (2.134) из точки n перпендику-
лярно к отрезку |
|
в сторону углового ускорения |
|
|
|
|
|
звена откладывают отрезок |
|
, изобра- |
|
|
|
|
|
|
|
|||
жающий aτBA . |
|
|
|
|||||
|
|
|
||||||
При этом |
|
|
|
|||||
|
|
|
aτ |
|
|
|
||
n b = |
мм |
(2.139) |
||||||
BA |
|
|||||||
|
||||||||
1 |
|
μa |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
165
Соединив точку |
|
с точкой « |
|
», полу- |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
чают вектор |
|
, изображающий абсолютное ускорение |
точки В. |
|
|
(2.140)
Если кривошип вращается с постоянной угловой скоростью,
то |
|
и |
|
. План ускорений звена для этого |
|
|
|||
|
|
|
|
|
частного случая показан на рисунке 2.36г.
Так как при вращательном движении скорости и ускорения точек прямо пропорциональны их расстояниям до оси вращения (см.(2.133) и (1.137)), то скорость и ускорение произвольной точки «К» на соответствующих планах могут быть найдены из пропорции (свойство подобия планов скоростей и ускорений):
или
(2.141)
где
166
и |
|
- отрезки в мм, измеренные на |
плане механизма;
- отрезок в мм, измеренный на плане скоростей, если определяется скорость точки «К».
При определении ускорения точки «К» отрезок измеряется на плане ускорений.
Полученные отрезки |
|
откладывают на планах |
скоростей и ускорений таким образом, чтобы получились фигуры akb, подобные фигуре AKB на плане механизма (рисунок
2.36).
После этого находим
.
167
|
Плоское движение звена |
|
|
|
Из курса теоретической |
механики |
|
|
известно, что плоское движение тела |
||
|
может быть представлено в виде по- |
||
|
ступательного движения |
вместе с |
|
|
произвольной точкой, называемой по- |
||
|
люсом, и вращательного |
движения |
|
|
вокруг этого полюса (рисунок 2.37). |
||
Рисунок 2.37 |
|||
|
|
||
|
|
|
|
В соответствии с этим скорость и ускорение любой точки
звена будет геометрически складываться из скорости и ускорения точки выбранной за полюс, и скорости и ускорения исследуемой точки во вращательном движении относительно полюса.
Например, если для звена АВ известны скорость и ускорение точки А, то скорость и ускорение точки В можно определить из следующих уравнений:
(2.142)
(2.143)
Вэтих уравнениях
-вращательная скорость точки В вокруг точки А, направленная перпендикулярно к звену АВ;
168
- нормальное ускорение точки В относительно точки А, направленное от точки В к центру А, т.е. arBAn 
BA .
- тангенциальное ускорение точки В относитель-
но точки А, направленное перпендикулярно к звену АВ.
В качестве примера построим планы скоростей и ускорений для звена АВ, изображенного на рисунке 2.38а, если известны скорость и ускорение точки А, а скорость и ускорение точки В направлены вдоль линии, показанной на рисунке.
Рисунок 2.38
169
Для построения плана скоростей выберем произвольную точку «p» за полюс плана и отложим вектор pa параллельно вектору
. Он будет изображать скорость точки А.
Так как направление скорости точки В известно, то для определения скорости этой точки проведем из полюса «p» линию параллельно заданному направлению.
Затем используем векторное уравнение
.
Так как вращательная скорость |
|
перпендикулярна |
к звену АВ, то для решения уравнения, проводим из точки «а» плана скоростей линию перпендикулярно к АВ и ведем ее до пересечения в точке «b» c линией, изображающей направление скорости точки В.
Вектор « |
|
» будет изображать скорость точки В. |
|
|
|
Причем |
|
|
, |
(2.144) |
||
где μV = |
VA |
|
. |
|
(2.145) |
|
|
|
|
||||
|
|
pa |
|
|||
170
Для построения плана ускорений проводим из произвольно вы-
бранного полюса |
|
вектор |
|
параллельно |
|
|
|
|
|
|
|
вектору |
|
|
|
|
, который будет изображать на плане задан- |
|||||
ное ускорение точки А |
(рисунок 2.38в). |
|
||||||||
Тогда масштаб плана ускорений |
|
|||||||||
μ |
a |
|
= |
aA |
|
|
м |
|
(2.146) |
|
|
|
|
|
c2 мм |
||||||
|
πa |
|
|
|||||||
Чтобы найти ускорение точки В, запишем уравнение, связывающее ускорение точек А и В звена АВ.
(2.147)
Так как направление ускорения точки В по условию задачи задано, то одного уравнения (2.147) будет достаточно для определе-
ния .
Предварительно найдем |
|
, используя построенный |
план скоростей.
171
|
, |
(2.148) |
|
|
|
где
-отрезок в мм, измеренный на плане скоростей,
-истинная длина звена АВ в метрах.
Найдем величину отрезка, который будет изображать на плане
ускорений .
Обозначим этот отрезок буквами « |
|
», имея в виду, |
что согласно (2.147) вектор |
|
должен прибавляться к |
вектору .
172
