Курсовая Кирилла

«К построению плана ускорений»

(для «мертвого» положения механизма)

Анализ проведем в той же последовательности

Найдем ускорение точки B.

.

Примем масштаб построения плана ускорений:

.

На плане ускорений:

.

Выбираем точку-полюс плана ускорений Р_а, проводим вектор //ОА.

Определим ускорение точки С_2.

Ускорение точки С₂ определим из совместного решения 2-х уравнений:

1. = - для звена 2.

2. = - для звена 3.

В мертвом положении ω₂=0, следовательно:

=0 м/с²;

=0 м/с².

Получаем:

= ;

= .

Из плана получим:

;

;

.

Найдем ускорения точек S, D₂, E.

Ускорение точек найдём из отношения:

.

Отсюда находим:

;

;

;

Построив план с сохранением того же порядка обхода букв получим:

;

;

.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

Найдем ускорения точек D₄₅, M, N.

.

В мертвом положении ω₅=0, следовательно:

;

.

Из плана:

;

.

Таблица 5.2

Значения линейных ускорений точек для 0-го положения механизма.

1.2.6. Определение угловых ускорений звеньев

Для 6-го положения механизмаЗная, что ω₁=const, запишем угловое ускорение ₁=0.

Угловое ускорения 2-го звена: с^-2.

Таблица 6.1

Значения угловых ускорений звеньев механизма для положения 6.

Угловых ускорений звеньев, с-2
0	14,58

Для 0-го положения механизма:

Угловое ускорение ₁=0.

Угловое ускорения 2-го звена: с^-2.

Таблица 6.2

Значения угловых ускорений звеньев механизма для положения 6.

Угловых ускорений звеньев, с-2
0	0

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

1.3. Силовой расчёт

Силовой анализ проведём по методике изложенной в [2, с. 3-22.]

Целью силового расчёта является определение усилий, действующих на звенья механизма (внешние силы), давлений (реакций) в кинематических парах (внутренние силы), приложенного к начальному механизму, определение коэффициента полезного действия механизма.

Силовой расчёт механизма может быть выполнен различными методами.

В данной работе силовой расчёт механизма выполняется для одного положения рабочего хода, для которого определены ускорения.

Силовому расчёту предшествует структурный и кинематический анализ.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

1.3.1. Силы, действующие на звенья механизма

Рабочим звеном данного механизма, является звено 5, к которому приложено полезное сопротивление . Помимо учтём силы тяжести и моменты инерции звеньев.

Массы звеньев заданы и равны:

m₁=1,6 кг;

m₂=3,2 кг;

m₅=5,8 кг.

Массой камней кулисы m₃, m₄ пренебрегаем так как они малы по сравнению с массами остальных звеньев.

Вычислим вес звеньев механизма:

G_{1 ;}

G_{2 ;}

G_{5 .}

Силы инерции звеньев:

;

;

,

где a_S1, a_S2, a_S5 – ускорения центров масс, определимые из плана ускорений.

Главные моменты сил инерции определяются по формуле:

,

где I_S - момент инерции массы звена относительно оси, проходящей через центр масс ( ); - угловое ускорение звена (с^-2), определяется из ранее проведенных кинематических исследований.

Массы и моменты инерции массы звена находим по [2, стр. 22-23]

, так как при =const, =0;

;

, так как при горизонтальном движении звена 5 =0.

Моменты сил инерции направлены противоположно угловым ускорениям.

1.3.2 Силовой расчёт группы [4-5]

К звеньям группы приложены:

– сила полезного сопротивления

- сила инерции звена 5

G_{5 -} сила тяжести звена 5

R₀₅ и R₂₄ – реакции во внешних кинематических парах

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

Уравнение равновесия группы в форме сил запишется:

.

Примем масштаб построения:

.

В точке С₅ звена будет приложена реакция R_2.4 перпендикулярная к звену 4, которую найдём из плана сил:

.

Из плана найдем величину реакции заделки:

.

Уравнение равновесия звена 4:

.

Из уравнения находим:

.

Найдем точку приложения реакции R₀₅ на звене 5:

;

.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

1.3.3. Силовой расчёт группы [2-3]

К звеньям группы приложены:

- давление в кинематической паре от звена 4

G_{2 -} сила тяжести звена 2

- сила инерции звена 2

– момент инерции звена 2

Эти внешние силовые факторы, известные по величине, по направлению и точкам приложения.

Уравнение равновесия группы в форме сил запишется:

.

Из уравнения найдем :

;

;

.

Уравнение равновесия звена 3:

.

Из уравнения находим:

.

Примем масштаб построения:

.

На плане получаем:

;

;

;

.

Из плана найдем величину реакции :

.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

1.3.4. Силовой расчёт начального механизма

Н ачальным механизмом является кривошип 1.

К кривошипу 1 приложены силы:

- реакция со стороны звена 2

G_{1 -} сила тяжести звена 1

- сила инерции звена 1

Уравновешивающую силу найдем из уравнения суммы моментов:

.

Здесь h₁=48мм, h₂=73мм.

Выразим уравновешивающую силу ( ):

.

Давление R₀₁ в кинематической паре В_0.1 определяется из условия равновесия звена 1:

.

Примем масштаб построения:

.

На плане получаем:

;

;

;

.

Из плана найдем величину реакции :

.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата

1.3.5. Определение величины уравновешивающей силы методом

рычага Н.Е. Жуковского

Этот метод позволяет определить величину уравновешивающей силы без определения реакции в КП, то есть без выполнения силового расчёта групп Ассура.

Для этого необходимо план скоростей повернуть на 90 градусов, принимаемый как твёрдое тело, с неподвижной точкой в полюсе. К концам векторов одноимённых точек которого, приложены внешние силы, в этом числе .

Моменты сил инерции определяются из выражения:

.

Запишем уравнение равновесия:

.

Плечи сил определим непосредственно из чертежа:

h₁=63 мм;

h₂=87 мм;

h₃=103 мм;

h₄=112 мм;

h₅=21 мм;

P_Vb=136 мм;

P_Vs₃=35 мм.

Величину уравновешивающей силы, полученной методом рычага Н.Е. Жуковского найдем из записанного уравнения равновесия:

.

Расхождение в значениях величины уравновешивающей силы, полученных из плана сил и “рычага” Жуковского, определяемые по формуле:

.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ТММ

Лист

2

Изм.

№ докум.

Подпись

Дата