2 Кинематический анализ механизма

2.1 Построение планов положений механизма

Приняв на чертеже отрезок, изображающий длину кривошипа , определяем масштаб построения схемы механизма:

.

Длины остальных звеньев на чертеже:

; ;

;

Методом засечек строим схему механизма для 8 равноотстоящих положений исходного звена AО. Строим ось размещения центра вращения кривошипа т. А, оси N - N перемещения ползуна E.

Для построения планов положений звеньев разделим траекторию, описываемую точной А кривошипа, на 8 равных частей. В качестве 0 принимаем то положение кривошипа, при котором ползун 5 находится в начале рабочего хода (крайнем правом положении), в качестве К (конечного) принимаем то положение кривошипа, при котором ползун 5 находится в конце рабочего хода (крайнем левом положении). Строим 8 равноотстоящих положений кривошипа по направлению его вращения. Из отмеченных на окружности точек 1, 2, 3, ..., 8 методом засечек строим 8 совмещенных положений механизма.

Заданный механизм состоит из шести звеньев:

1- кривошип AО (ведущее, звено), движение вращательное;

2- шатун АВ, движение плоскопараллельное;

3- коромысло BС, движение вращательное;

4 - кулиса ED, движение плоскопараллельное;

5- ползун E, движение поступательное.

0- стойка O,C, неподвижна.

2.2 Построение планов скоростей

Скорость точки А кривошипа, вращающегося с постоянной угловой скоростью:

Из произвольно выбранного полюса плана скоростей Р проводим вектор ( ) перпендикулярно АО₂ в сторону , изображающий , длину которого принимаем .

Масштаб плана скоростей:

.

Скорости неподвижных точек О, C равны 0. на плане скоростей точки О, C совпадают с полюсом р.

;

Определим скорость точки В, принадлежащей звеньям 2 и 3:

,

где, - скорость точки А, известна по модулю и направлена перпендикулярно звену АО₂ в сторону вращения кривошипа;

- скорость точки В при вращении шатуна вокруг точки А, перпендикулярна АВ, неизвестна по модулю (т. к. угловая скорость шатуна неизвестна).

- скорость точки В, вращается со звеном 3 вокруг точки C, направлена перпендикулярно CB.

Решаем уравнение графически. Для этого из точки А проводим прямую, перпендикулярно звену АВ, до пересечения направлением , которое проведено из полюса. В точке пересечения получаем точку b.

Значения скоростей из построения по 1 положению:

;

.

Определим скорость точки D, принадлежащей звеньям 4 и 5:

.

Так как точка D коромысла DB вращается вокруг точки С, то направлена обратно по перпендикуляру СD = перпендикуляру BC, таким образом, pd находится через отношение звеньев CD и BC коромысла DB:

.

Значение скорости точки D:

.

Определим скорость точки E, принадлежащей звеньям 4 и 5:

Решаем уравнение графически. Для этого из точки D проводим прямую, перпендикулярно звену DE, до пересечения Y-Y, которое проведено из полюса. В точке пересечения получаем точку E.

Значения скоростей из построения:

;

.

Результаты расчётов и построений сводим в таблицу 2.1

Таблица 2.1 Значение скоростей точек механизма

V	Положение
	1	2	3	4	5	6	7	8
pb	7,28	31,09	44,04	25,27	14,74	37,88	36,84	18,22
Vb	0,33	1,42	2,02	1,16	0,67	1,73	1,69	0,83
pba	39,27	19,18	21,74	45,96	31,82	7,71	14,81	33,97
Vba	1,79	0,88	0,99	2,1	1,46	0,35	0,68	1,56
pd	3,78	16,17	22,9	13,14	7,66	19,7	19,16	9,47
Vd	0,17	0,74	1,05	0,6	0,35	0,9	0,88	0,43
pe	4,24	16,61	18,11	6,86	3,7	13,61	18,12	10,39
Ve	0,19	0,76	0,83	0,31	0,17	0,62	0,83	0,48
pde	3,79	16,92	25,11	14,44	8,39	21,72	20,52	9,62
Vde	0,17	0,77	1,15	0,66	0,38	0,99	0,94	0,44
VS2	0,96	1,58	1,86	1,11	1,17	1,77	1,73	1,19
VS3	0,17	0,71	1,01	0,58	0,34	0,87	0,84	0,41
VS4	0,16	0,64	0,75	0,35	0,19	0,59	0,71	0,39