
Учебная литература / n1
.pdf
(2.194)
и направлено параллельно вектору |
|
|
, т.е. от точки В к |
|||
точке А (см.рисунок 2.36). |
|
|
|
|
|
|
Поэтому, |
выбрав |
произвольно |
положение |
полюса |
« |
|
» плана ускорений (рисунок 2.43г), откладываем век- |
|
|
|
|
|
тор |
произвольной длины параллельно вектору |
.
Масштаб плана ускорений
μ |
a |
= |
|
aB |
|
|
м |
|
|
|
|
с2 мм |
|||
|
πb |
|
Для структурной группы (2,3) выбираем в качестве полюсов точки В и D и находим ускорение точки С.
Записываем уравнения, связывающие ускорения 2-х точек одно-
го звена (см.п.2.7.1) |
|
|
arC = arB +arCBn +arCBτ |
(2.195) |
|
( |
r |
|
CB)( CB) |
|
203

|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.196) |
|
||
|
|
|
|
|
|
VCB2 |
= |
( |
|
μV )2 |
|
м |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Найдем предварительно aCBn = |
bc |
(2.197) |
||||||||||||||
|
lCB |
|
|
lCB |
|
с2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Так как нам нужны отрезки, изображающие на плане ускорений |
||||||||||||||||
величины нормальных ускорений, то находим |
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= an = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
bn |
мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
CB |
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.198) |
|||||||
|
μ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
1 |
|
CB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Запись (2.198) |
читают так: |
отрезок |
|
|
, изображаю- |
щий нормальное |
ускорение |
точки |
С относительно |
точки В |
, ... .
Название отрезка начинается с буквы «b» потому, что согласно
(2.195) вектор |
|
|
прибавляется к вектору |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
который изображает |
|
. |
|
|
|
|
|
Аналогично находим |
|
|
204

|
|
|
VCD2 |
|
( |
|
μV )2 |
|
|
|||
|
|
= |
|
= |
|
dc |
|
|
||||
|
|
aCDn |
= |
мм |
(2.199) |
|||||||
dn2 |
||||||||||||
|
lCD μ a |
|
lCD μ a |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решаем уравнение (2.195): из точки «b» плана ускорений ведем
вектор |
|
параллельно вектору |
|
с плана |
|
|
|||
|
|
|
|
|
механизма (рисунок 2.43а и г) и откладываем отрезок |
|
. |
Из точки « |
|
» ведем линию неизвестной длины перпен- |
дикулярно звену СВ с плана механизма.
Затем решаем (2.196): из точки «d» плана ускорений откладыва-
ем отрезок |
|
параллельно вектору |
|
c пла- |
|
|
|||
|
|
|
|
|
на механизма. Из точки « |
|
|
» ведем линию, перпендику- |
лярно звену CD, до |
пересечения |
с |
линией, идущей из точки |
« ».
205

В результате получают точку «с» плана ускорений. |
|
||||||||
Ускорение точки С |
|
||||||||
a |
|
= |
|
μ |
|
м |
|
(2.200) |
|
|
πc |
||||||||
C |
a с2 |
||||||||
|
|
|
|
|
Определение угловых ускорений звеньев
(см.п.2.7.3)
Угловое ускорение звена определяется тангенциальным ускорением одной точки звена относительно другой точки того же звена.
Удобно брать те же точки звена, которые были использованы при построении плана ускорений.
Для звена 2
(2.201)
Чтобы правильно найти по плану ускорений aCBτ , вспомним уравнение, связывающее ускорения этих точек
и выразим его через соответствующие векторы плана ускорений
.
206

Сравнивая эти два векторных уравнения, видим, что
изображается вектором |
. Следователь- |
но, |
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
aτ |
|
|
μ |
|
|
|
|||
|
|
n c |
a |
с−2 |
|
||||||
|
ε2 = |
CB |
= |
1 |
|
|
(2.202) |
||||
|
|
|
lCB |
|
|||||||
|
|
lCB |
|
|
|
|
Чтобы найти направление углового ускорения
звена 2, помещаем вектор |
|
в точку С звена 2 (рису- |
нок 2.43а) и замечаем, что точка С поворачивается относительно полюса В против хода часовой стрелки.
Аналогично определяют величину и направление углового уско-
рения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
звена 3. |
|
|
|
|
aτ |
|
|
|
|
μ |
|
|
|
||
|
|
n |
2 |
c |
a |
с−2 |
|
|||||
ε3 = |
CD |
= |
|
|
|
|
|
(2.203) |
||||
|
|
|
|
lCD |
|
|||||||
|
|
lCD |
|
|
|
|
|
|
207

Глядя на направления угловых скоростей и ускорений звеньев, можно отметить, что поворот шатуна 2 происходит замедленно, а поворот коромысла 3 - ускоренно.
Структурная группа 2-го вида
Задача: построить в общем виде планы скоростей и ускорений для кривошипно-ползунного механизма (рисунок 2.44а).
Известны длины звеньев, смещение «е» направляющей. Криво-
шип вращается с постоянной угловой скоростью |
|
. |
Решение. Вычерчиваем в стандартном масштабе
кинематическую схему механизма в заданном положении (рисунок
2.44а).
208

Рисунок 2.44 Строим структурную схему механизма (рисунок 2.44б) и опре-
деляем последовательность кинематического анализа. Она описана формулой строения механизма (рисунок 2.44б).
Построение плана скоростей
(рисунок 2.44в)
Скорость точки В кривошипа 1 и масштаб |
|
плана |
скоростей определяют так же, как и в предыдущем примере. Переходя к построению плана скоростей для структурной груп-
пы (2,3), отмечаем, что внешними элементами группы являются
точки В и |
|
. |
209

Эти точки выбираем в качестве полюсов для определения параметров точки С2,3 (внутреннего элемента группы).
|
|
|
|
|
|
(2.204) |
|
VrC 2,3 =VrC0 |
|
|
|
|
|
|
+VC2,3С0 |
(2.205) |
||||
|
(VC0 |
= 0) ( |
|
направляющей) |
||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Мы уже отмечали, что если направляющая в механизме неподвижна, то для определения скорости и ускорения точек ползуна достаточно одного векторного уравнения (для скорости - это уравнение 2.204), так как второе уравнение (2.205)доказывает очевидный факт: скорость ползуна направлена вдоль направляющей.
Для построения плана скоростей (рисунок 2.44в) проводим из полюса «p» линию параллельно направляющей: вдоль этой линии
должен быть направлен вектор |
|
. |
Затем, решая уравнение (2.204), проводим из точки «b» линию перпендикулярно шатуну ВС до пересечения в точке «с» с ранее проведенной прямой.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шатуна 2 |
Угловая скорость |
|
|
||||||||
|
|
|
VCB |
= |
|
|
μV |
с−1 |
|
|
ω2 |
= |
|
bc |
(2.206) |
||||||
|
lBC |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
lBC |
|
210

Направление |
|
показано на рисунке 2.44а. |
Построение плана ускорений
(рисунок 2.44в) Строим ускорение точки В кривошипа 1, зная, что
(смотри предыдущий пример).
Еще раз обращаем ваше внимание, что нормальное ускорение во вращательном движении точки относительно некоторого центра всегда направлено по радиусу от исследуемой точки к центру, т.е.
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Масштаб плана ускорений |
|
|||||||||
μ |
a |
= |
|
aB |
|
|
м |
|
(2.207) |
|
|
|
|
|
с2 мм |
||||||
|
πb |
|
|
Так как направление ускорения точки |
|
точки С из- |
вестно (параллельно неподвижной направляющей), то для определения этого ускорения достаточно одного векторного уравнения:
211

(2.208)
Находим отрезок |
|
, изображающий на плане уско- |
рений |
|
|
|
|
|
|
( |
|
μV )2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
VCB2 |
= |
|
|
|
||||
|
|
|
|
bc |
|
|
|||||||
|
|
= |
an |
= |
мм |
(2.209) |
|||||||
bn |
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||
1 |
|
CB |
|
lCB μ a |
|
|
lCB μ a |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так как |
|
направлено вдоль линии СВ звена 2 (ри- |
сунок 2.44а) от точки С к точке В, то откладываем именно в этом
направлении вектор |
|
|
на плане ускорений (рисунок |
2.44в). Так как |
, то проводим из точки |
212