1.4 Построение графика перемещений выходного звена

График перемещения будем строить, произвольно разбив ось абсцисс на 12 частей и отложив на оси ординат 12 перемещений выходного звена в масштабе μ_s.

Масштабный коэффициент обычно выбирают в 1,5…2 раза меньше, чем. Отсюда:

Вычислим положения на оси S:

S₁ = 31,08 · 2,6 = 80,8 мм

S₂ = 108,58 · 2,6 = 282,3 мм

S₃ = 202,14 · 2,6 = 525,5 мм

S₄ = 282,36 · 2,6 = 734,1 мм

S₅ = 331,36 · 2,6 = 861,54 мм

S₆ = 347,72 · 2,6 = 1684,07 мм

S₇ = 335,24 · 2,6 = 871,62 мм

S₈ = 291,7 · 2,6 = 758,42 мм

S₉= 214,88 · 2,6 = 558,68 мм

S₁₀= 117,15 · 2,6 = 304,59 мм

S₁₁= 32,66 · 2,6 = 84,91 мм

Перемещения Sна оси в масштабе:

S₁ = 5,19 мм

S₂ = 18,13 мм

S₃ = 33,75 мм

S₄ = 47,15 мм

S₅ = 55,33 мм

S₆ = 58,06 мм

S₇ = 56 мм

S₈ = 48,71 мм

S₉ = 35,88 мм

S₁₀ = 19,56 мм

S₁₁ = 5,45 мм

Теперь вычислим масштабы угла поворота AB· μ_φ и времени μ_t. Один цикл движения выходного звена-ползуна соответствует одному обороту кривошипа на угол 2π рад с частотой вращенияn₁об/мин. Поэтому время одного оборота кривошипа или период движения ползуна равно в секундах:

T= 60/n₁= 60/120 = 0,5 с.

На графике один период движения соответствует расстоянию Z, мм, и масштабы угла поворота и времени соответственно равны:

μ_φ = 2π/Z= 2 · 3,14/180 = 0,0348 мм^-1

μ_t =T/Z= 0,5/180 = 0,0027 с · мм^-1

1.5 Построение графика скорости выходного звена

Построение графика скорости ведём исходя из полученных результатов планов скоростей. Ось абсцисс разобьём на 12 частей в соответствии с разбиением на предыдущем графике, а на оси ординат откладываем длины векторов pс, взятые с планов скоростей в масштабеμ_v.

μ_v = 1 мм/с/мм (соответствует размерам векторов на плане скоростей)

V₁ ⁼ 40,27 мм/с

V₂ ⁼ 60,1 мм/с

V₃ ⁼ 60,96 мм/с

V₄ ⁼ 43,56 мм/с

V₅ ⁼ 20,99 мм/с

V₆ ⁼ 1,15 мм/с

V₇ ⁼ 17,85 мм/с

V₈ ⁼ 39,63 мм/с

V₉ ⁼ 60,28 мм/с

V₁₀ ⁼ 64,41 мм/с

V₁₁ ⁼ 41,66 мм/с

1.6 Построение графика ускорений выходного звена

Ускорение есть производная скорости по времени или тангенс угла наклона касательной к графику скорости. Для построения графика ускорений воспользуемся методом графического дифференцирования: с небольшой ошибкой на каждом интервале времени касательную (в каждой точке свою) заменяем хордой, усредняя, тем самым, ускорение на данном интервале.

Один из вариантов метода хорд заключается в следующем: заменяем график скорости набором прямых хорд. Строим координатные оси, по оси абсцисс откладываем произвольный отрезок (Н = 15 мм), до конца этого отрезка проводим хорды до пересечения с осью ординат.Выбираем полюсное расстояние Н. Из полюса К проводим лучи до оси ординат параллельно соответствующим хордам, отсекая на этой оси отрезки, соответствующие среднему ускорению на данном интервале. Соединяя получаемые точки плавной кривой, получим график ускорений.

Теперь определим масштаб графика ускорений:

μ_a= μ_v/(H _· μ_t)

μ_a = 1/(15 · 0,0027) = 24,69 м/с²/мм

1.7 Построение графика силы сопротивления

По условию, график силы имеет вид:

Отсюда сделаем вывод, что сила полезного сопротивления за весь цикл движения механизма постоянна и на графике будет иметь вид прямой, параллельной оси ординат.

График силы полезного сопротивления строим на продолжении влево оси абсцисс графика перемещений. Максимальная ордината графика перемещений соответствует ходу ползуна и является максимальной абсциссой в масштабе . Максимальное значение силы полезного сопротивления задано:P_пс= 3000 Н. Масштаб графика силы полезного сопротивления выбираем произвольно:

μ_p =P_пс/h, гдеh– отрезок, соответствующий на графику максимальному значению силы, мм.

μ_p = 3000/36,28 = 82,69 Н/мм