Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Белорусский национальный технический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Динамический анализ рычажных механизмов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.11.2025

Размер:

1.93 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 104 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

	dIпрII				μ	I	II
где			i			I		tgα	II .
где								tgα	II .
	d i				μ				I пр
	d i				μ
	α	I	II	– угол наклона касательной к кривой графика IIпрII						к
		I	пр

оси абсцисс в исследуемой точке.

10. Расчет маховика

Внутри цикла установившегося движения машины не наблюдается равенства работы движущих сил и работы сил сопротивления и постоянства приведенного момента инерции механизма, а значит, угловая скорость 1 начального звена оказывается переменной. Величина колебаний этой скорости оценивается коэффициентом неравномерности движения

δ ωmax ωmin ,

ωср

где ωср	ωmax	ωmin	;
		2

ωmax, ωmin – соответственно максимальная и минимальная угловые скорости.

	ωср		ωmax ωmin		13,187 11,933		12,56	–1
								с	,
			2		2			с	,
			2		2
δ		ωmax ωmin		13,187 11,933		0,09984		0,1.
δ			ωср		12,56	0,09984		0,1.
			ωср		12,56

ωср ω1.

Колебания скорости начального звена механизма должны регулироваться в заданных пределах. Это регулирование обычно выполняется соответствующим подбором масс звеньев механизма, которые подбираются так, чтобы они могли аккумулировать все

приращения кинетической энергии при превышении работы движущих сил над работой сил вредных сопротивлений и отдавать ее в противном случае.

Роль аккумулятора кинетической энергии механизма выполняет маховик. Поэтому необходимо так подобрать массу маховика, чтобы данный механизм работал с заданным коэффициентом неравномерности движения δ.

Момент инерции маховика Iм IпрII I0. Диаметр маховика принимают:

D 5 10 r,

где r – радиус кривошипа.

D 5 100,045 0,225 0,45м.

Примем D 0,4 м. Окружная скорость маховика

ωср

0,4

12,56

2,512

При

материал маховика – чугун, при υкр

–

сталь.

В нашем случае маховик выполним из чугуна.

Маховый момент колеса с массивным ободом

mD2

4Iм .

Уточним диаметр маховика:

- с массивным ободом Dм

4qIм

πψγξ

где – удельный вес материала маховика (для чугуна = 73000					Н	,

					м3
для стали γ 78500			Н	);

			м3
ψ	a	;
ψ		;
	b

	ξ		h	(из	конструктивных соображений принимают

			D
			D
ψ	0,07			0,1; ξ 0,1	0,15);
-		в виде колеса с массивным ободом Dм				5	32qIм	.
-		в виде колеса с массивным ободом Dм				5		.
							πψγξ

Выбираем конструкцию маховика в виде колеса с массивным

ободом, для которого принимаем ψ

0,1 и ξ 0,12 , тогда

Iм

14,4529 0,019

14,4339

кг

;

м2

Dм

9,8 14,4339

0,73

м.

3,14

73000 0,1 0,12

Маховый момент колеса mDм2

4Iм , откуда масса маховика:

4Iм

;

m 4

14,4339

108,3 кг;

0,732

Ширина обода, b

Dм

0,1 0,73

0,073 м,

ξDм

0,12 0,73

0,0876 м.

Эскиз маховика

Рис. 5

11. Динамический анализ рычажного механизма

Определим угловую скорость и угловое ускорение звена приведения в пятом положении механизма:

ω		ω	2	T	tgψ		2 4	0,00887 11,933	с–1;
				T
			min			5
1			min			5
	5			I			0,0005
							0,0005

									ω		2		dI
					M д		M с			i	5		dI
				ε1	M д		M с	2					d
								2					d
							IпрII IпрII
							IпрII IпрII
47,45		89,9			11,9332			0,1586
47,45		89,9				2		0,1586						2,151 с		–1	;
						2										–1
		14,4529				0,0291555
		14,4529				0,0291555
	dI		μI	tgα		II	0,0005					9,5144			0,1586,
				tgα		II						9,5144			0,1586,
	d		μ		Iпр		0,03

где α	II – угол наклона касательной к кривой графика Iп					Iп	к
	Iпр
оси абсцисс в исследуемой точке 5;				IпрII	96
				IпрII
	12. Кинематический анализ (методом планов)
			12.1. Построение плана скоростей
Расчет производим для 5-го положения механизма.
Построим план 5-го положения					механизма в	масштабе
μS	0,001	м	.
μS	0,001		.
		мм

Для построения плана скоростей определим скорость точки A кривошипа:

υ		ω	l	11,933 0,045 0,537	м	.
	A
		1	OA		с

Примем pa 53,6 мм, тогда масштабный коэффициент скорости

μυ	υA		0,537	0,01	м	.
	pa	53,7			с мм

Построение плана скоростей ведем в соответствии с векторными уравнениями:

			υB	υ A	υBA,
			υB	υ C	υBC ,
где υBA AB; υC	0; υBC		BC;
pd	DC	pb	1,4	pb	1,4 24 33,6 мм.

	BC
	BC

υE

υ D

υED ,

υE

υ E

υEE0 ,

где υED

DE;

υE0

υEE0

y–y.

Положение

точек

S4 находим

по теореме подобия:

AS2

ab; ds

DS4

dl.

Из плана скоростей имеем

ab = 38 мм,

υBA

ab μυ

38 0,01

0,38 м/с;

pb = 24 мм,

υB

υS

υBE

24 0,01

0,24 м/с;

pd = 33,6 мм,

υD

pd μυ

33,6 0,01

0,336 м/с;

pe =32 мм,

υE

pe μυ

32 0,01

0,32 м/с;

ed = 12 мм,

υED

ED μυ

12 0,01

0,12 м/с ;

ps2 = 37 мм,

υS2

ps2

μυ

37 0,01

0,37 м/с ;

ps4 = 32,5 мм,

υS2

ps4

μυ

32,5 0,01

0,325 м/с ;

ω2

0,38

1,81 с–1.

lAB

0,21

Определим направление

мысленно перенося вектор относи-

тельной скорости

υBA

в точку B и рассматривая поворот звена AB

под действием этого вектора относительно точки A:

ω3

0,24

1,92 с–1;

lBC

0,125

υED

0,112

–1

ω4

2,22 с

lDE

0,054

Направление 3 и 4 находим аналогично, перенося векторы от-

носительных скоростей υBC и υED соответственно в точки B и E и

рассматривая повороты звена 3 и звена 4 относительно точек C и D под действием этих векторов.

12.2. Построение плана ускорений

Определим ускорение точки A. Так как кривошип вращается неравномерно, то ускорение точки A кривошипа:

			2a A	anAO aτAO ,
где aAOn	ω12	lAO 11,9332 0,045 6,408					м	;
где aAOn	ω12	lAO 11,9332 0,045 6,408					с2	;
							с2
aτ	ε l		2,15 0,045	0,097	м	.
aτ	ε l	AO	2,15 0,045	0,097		.
AO	1	AO			с2
					с2

Для построения плана ускорения примем масштабный коэффи-

циент μa	0,05		м	.

		с2	мм

Тогда отрезки, изображающие нормальное и тангенциальное

ускорение будут:
πn1	aAOn		6,408		128,16 мм;
	μa		0,05

n1a		atAO		0,097	1,94	мм.
		μa	0,05

Из полюса плана ускорений откладываем вектор нормального ускорения πn , направленный параллельно AO от точки A к точке O, а вектор n1a направлен перпендикулярно AO в направлении 1.

Ускорение точки B найдем, решив графически систему векторных уравнений

aB	a A	anBA	aτBA,
aB	aC	anBC	aτBC ,
где нормальные составляющие aBAn AB, а aBCn				BC и направлены
от точки B к точке A и от точки B к точке C соответственно.
Тангенциальные составляющие aτBA			AB , а aτBC BC , поэто-

му из точки n2 проводим перпендикуляр к звену AB, а из точки n3 – перпендикуляр к звену BC. Пересечение перпендикуляров определит положение точки B. Положение точки B на продолжении вектора d найдем по теореме подобия:

πc	BC	d	DC	πd 1,4 πd 1,4 115 161 мм.
πd	DC		BC

Ускорение точки E определим, решив графически систему векторных уравнений:

anED

aτED ,

aE0

akEE0

arEE0 ,

где a

aED2

0,122

0,267

; dn

aEDn

0,267

0,5 мм.

lDE

0,054

с2

μa

0.05

Вектор dn4

параллелен звену ED и направлен от точки E к точке O.

Вектор тангенциального ускорения aEDτ перпендикулярен звену ED.

aE0

0 , так как точка E0 принадлежит неподвижной направля-

ющей; aEEk

0 (поршень

E в

цилиндре

двигателя вертикально

«вверх-вниз» без поворотов).

Вектор относительно ускорения aEEr 0 параллелен направляю-

щей y–y.

Положение

точек

находим

по

теореме подобия:

AS2

ab;

DS4

de.

Из плана ускорений находим:

aS3

πb μa

115 0,05

5,75

;

πd

μa

161 0,05

8,05

;

с2

aτ

n b μ

92 0,05

4,6

;

с2

aBA

ab μa

93,5 0,05

4,675

;

с2

aS2

πS2

μa

113 0,05

5,65

;

aτ

n b μ

115 0,05

5,75

;

с2

aBС

bс μa

115 0,05

5,75

;

с2

aDC

μa

161 0,05

8,05

;

с2

aτ

n e

42,5 0,05

2,125

;

с2

aED

de μa

43 0,05

2,15

;

с2

aS4

πS4

μa

161,5 0,05

8,075

;

πe μa

165 0,05

8,25

с2

Определим угловые ускорения звеньев:


	ε	2		aBAτ			4,6	21,9 с	2	;
	ε			lAB	0,21			21,9 с		;


	ε	3		aBτ С			5,75	46 с	2	;
	ε	3		lBС	0,125			46 с		;
				lBС	0,125
ε	4		aEDτ			2,125		39,352 с			2	.
ε			lDE		0,0545			39,352 с				.

Направление 4 получим, мысленно помещая вектор n4e танген-

циального ускорения aEDτ в точку E и рассматривая поворот звена 4 под его действием относительно точки D.

	Аналогично находим направление 2 и 3 .
	12.3. Построение кинематических диаграмм:
				перемещений, скоростей, ускорений
	По данным, полученным при построении планов положений, по-
строим диаграмму перемещений поршня E:									SE SE t в масштабах
μS	0,001	м	;		60	60	0,0025		с	, где l – отрезок, от-
				t
		мм			n1l	120 120		мм

кладываемый на оси абсциссе и изображающий время одного оборота кривошипа.

Методом графического дифференцирования диаграммы переме-

щений построим диаграмму скорости

υE

υE t

. Примем

полюсное расстояние h1

20, тогда масштаб по оси ординат

μυ

μS

;

μt

μυ

0,001

0,02

0,0025 20

с мм

Из диаграммы скоростей получим скорость точки E в пятом по-

ложении: υ5 15 0,02

0,3

, из плана скоростей

υ5п

0,32

Погрешность

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 104 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
24.11.2025572.88 Кб0Динамика поступательного и вращательного движения. Ч. 2.pdf
#
24.11.2025673.8 Кб0Динамика поступательного и вращательного движения. Ч. 3.pdf
#
24.11.20251.68 Mб0Динамика.pdf
#
24.11.2025881.67 Кб0Динамическая характеристика многоцелевых колесных машин при движении по грунтовым поверхностям.pdf
#
24.11.20251.95 Mб0Динамический анализ механизмов.pdf
#
24.11.20251.93 Mб0Динамический анализ рычажных механизмов.pdf
#
24.11.2025796.91 Кб0Динамический расчет двигателей внутреннего сгорания.pdf
#
24.11.20253.09 Mб0Динамическое действие нагрузок. Задачи на удар.pdf
#
24.11.2025772.55 Кб0Динамическое действие нагрузок. Упругие колебания систем.pdf
#
24.11.20253.24 Mб0Динамическое действие нагрузок. Учет сил инерции при поступательном и вращательном движении.pdf
#
24.11.20252.71 Mб1Дипломное проектирование. Общие требования. Состав, структура и основные требования к оформлению дипломного проекта.pdf