Лабораторная работа 2

Кинематический анализ кривошипно-ползунного механизма

Кинематический анализ состоит в определении закона движения звеньев механизма по заданному движению входного звена. Основные задачи кинематического анализа: 1) определение положений звеньев и траекторий отдельных точек, 2) определение скоростей и ускорений звеньев и точек. При этом должны быть известны кинематическая схема механизма, размеры звеньев и закон движения входного звена. При кинематическом анализе кривошипно-ползунного механизма должны быть известны: длина кривошипа , длина шатуна, величина эксцен-

^{триситета и угловая скорость кривошипа} . Координаты точки

(9)

Координаты точки

(10)

. (11)

Формулы для определения скоростей точек и звеньев определяются в результате дифференцирования выражений (9), (10), (11) по времени . В результате дифференцирования получаем

(12)

После повторного дифференцирования по времени получаем формулы для определения ускорений

(13)

На рис.6 показан фрагмент программы, выполняющий кинематический анализ кривошипно-ползунногомеханизма. В начале фрагмента программы задается значение угловая

Рис.6

скорость кривошипа, указываются размеры кривошипа, шатуна, эксцентриситета, которые были определены в первой части программы синтеза механизма.

Рис.6.Вычислительный блок для кинематического анализа

кривошипно-ползунного механизма

Для вычисления кинематических параметров механизма оформлена функция пользователя (вычислительный блок) с именем . В скобках указываются параметры, которые можно изменять при повторном использовании функции. Функция выделяется первой вертикальной чертой, расположенной сразу после имени функции и знака присвоения. Средства программирования сосредоточены в палитре программных элементов. В программе используется оператор цикла, организующий изменение угла поворота кривошипас шагомв пределах.... Цикл выделен второй вертикальной чертой. Знак присвоения внутри функции пользователя имеет вид стрелки. В конце цикла осуществляется вывод результатов расчета из функции в виде матрицы. Матрица с результатами расчета имеет имя функции.

Рис.7.Таблица с результатами расчета

На рис.7 показана таблица с результатами расчета, а на рис.8 графики перемещения и скорости ползуна в функции угла поворота кривошипа. Для получения

таблицы с результатами расчета необходимо набрать имя функции и знак равенства .

Рис.8. Графики, построенные системой Маthcadпо результатам кинематического анализа кривошипно-ползунного механизма

При построении графиков достаточно выполнить следующие действия:

• в панели математических знаков щелкните по кнопке с изображением графика – на экране появится палитра графиков;

• в палитре графиков щелкните на кнопке с изображением двумерного графика – на экране появится шаблон графика;

• введите вместо шаблона по горизонтальной и вертикальной осям графика имя функции с указанием номера столбца таблицы результатов.