2. Кинематический анализ рычажного механизма
2.1 Построение планов положений
LОА=0,12 м.
Принимаем:
КL=
=0,004
Остальные значения:
ВС
=
= 100 мм
АВ
=
= 137,5 мм
Х = 102,5 мм
У = 17,5
BD = 375 мм
Разбиваем окружность О1 А на 12 частей и строим 12 положений механизма
2.2 Построение планов скоростей
Скорость
точки А
=
6,8 c-1
VA=Ѡ1 · LO1A = 6,8 · 0,12 = 0,82 м/с2
Принимаем: Ра =мм
Масштаб плана ускорений
KV
=
= 0,015
Скорость точки В определим из выражения:
Скорость точки S2,S3 определим из условия подобие.
Скорости точки D из условия:
Скорости точек S2,S3,S4 определяем из условия подобия.
Действительные значения скоростей определяем из выражения:
Vв = Рв · КV; Vs2=Ps · KV
Vs3= Ps3 · Ks; Vs4 = Ps4 ·KV
VD = Pd · KV
VAB = a · в · KV
Условия скоростей звеньев:
Ѡ2
=
;Ѡ3
=
;ѠA=
Например для 8 положения:
VB=1,16
Vs2 =0,68
Vs3=0,58
Vs4=1,16
V0=1,17
Ѡ2=
=
2,7c-1
Ѡ3= 2,9 c-1
Ѡ4= 0,03 c-1
|
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
VB |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1,16 |
|
|
|
|
Vs2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,68 |
|
|
|
|
Vs3 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,58 |
|
|
|
|
Vs4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1,16 |
|
|
|
|
VD |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
1,17 |
|
|
|
|
VF |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
Ѡ2 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
2,7c-1 |
|
|
|
|
Ѡ3 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
2,9c-1 |
|
|
|
|
Ѡ4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
0,03c-1 |
|
|
|
2.3 Построение планов ускорений.
Определяем ускорение т.А:
аА
= Ѡ12
· LO1A
=6,82
· 0,12 = 5,5
Принимаем масштабный коэффициент ускорений:
Ka=
План ускорений, строим для положений ускорения т. В:
где ускорения,
Для
О положения
Для
2 положения
Для 5 положения:
Для 8 положения:
Ускорение точки D определяем из условия подобия.
Ускорение точки Е:
Для
О положения
(2)
(5)
(8)
Ускорение остальных точек S2,S3,S4 определяем из условия подобия. Действительные ускорения точек например для положения :
aB = πв · Ка = 92 · 0,1 = 9,2
E2=
E=
E4=
2.4 Построение графиков перемещения скоростей, ускорения.
Определяем
масштаб по оси
Kt=
Масштаб по оси ординат:
Строим график S=& (ϕ)
Принимаем:
КV=0,03
Строим график: V= V(ϕ)
График ускорений строим графическим дифференцированием.
|
|
3. Динамический анализ машины
3.1 Определение внешних сил и сил инерции.
Определение сил действующих на звенья.
Силы тяжести:
G2=m2 · g=25 · 10=250H
G3=m3 · g=25 · 10=250H
G4=m4 · g=90 · 10=900H
G5=m5 · g=450 · 10=4500H
Силы инерции:
Ф2=m2
·
=25
· 7,4 = 185H
Ф3=m3
·
=25
· 4,6 =115H
Ф4=m4
·
=90
· 8,5 =765H
Ф5=m5
·
=450
· 8 =3600H
Моменты инерции:
Сила сопротивления:
Fc= 1700 H
3.2 Силовой анализ групп Ассура.
Для группы Асура, состоящий из звеньев 4 и 5 заменяем условия равновесия.
Из второго уравнения:
По векторному уравнению строим план сил в масштабе.
|
|
Масштабное значение остальных сил.
Из плана сил определяем:
Рассматриваем группу Асура состоящую из звеньев 2,3 из условия равновесия:
Из второго условия
Из третьего уравнения:
Строим план сил в масштабе:
|
|
Масштабные значения действия сил
Из плана сил определяем
3.3 Силовой анализ механизма первого класса
Рассматривая механизм первого класса
Из условия равновесия
Из второго уравнения находим
Из первого уравнения
3.4 Определение уравновешивающего момента
методом H.Е. Жуковского
Определяем М ур. используя теор. Жуковского
Строим план скоростей и в соответствующих точках прикладываем действующие силы, повернутые на 900 против часовой стрелки.
Моменты
заменяем парами сил
Силами
Составляем уравнения моментов относительно полюса Р
Из уравнения определяем
Рур=10124 Н
Погрешность
4. Динамический синтез машины
4.1 Определение внешних сил
Приведение сил
Величину приведенного момента сил сопротивления определим из уравнения методом Жуковского .
Определим силы Fc для каждого положения из диаграммы усилия. Определяем силу Fпс
Для 8 положения
Результаты расчетов сводим в таблицу
|
N |
Pc |
Pd |
hG2 |
hG3 |
hG4 |
Mпс Нм |
Мпс мм |
|
0 |
4600 |
0 |
10 |
0 |
0 |
3,8 |
0,3 |
|
1 |
4600 |
16 |
28 |
6 |
6 |
167,1 |
17 |
|
2 |
4600 |
32 |
37 |
10 |
10 |
331,2 |
33 |
|
3 |
4600 |
50 |
75 |
12 |
10 |
501,8 |
50 |
|
4 |
4600 |
61 |
72 |
7 |
4 |
612,2 |
61 |
|
5 |
4600 |
60 |
3 |
1 |
1 |
602,1 |
60 |
|
6 |
4600 |
38 |
11 |
3 |
3 |
381,3 |
38 |
|
7 |
1700 |
16 |
20 |
1 |
1 |
48,4 |
1 |
|
8 |
1700 |
78 |
25 |
1 |
1 |
276,7 |
28 |
|
9 |
1700 |
88 |
35 |
12 |
9 |
306,6 |
31 |
|
10 |
1700 |
50 |
30 |
15 |
12 |
159,2 |
16 |
|
11 |
1700 |
22 |
7 |
5 |
5 |
68,5 |
7 |
Для построения зависимости Мпс (ϕ) выбираем масштаб
|
|
Масштабные значения для остальных звеньев заносим в таблицу.
Масштаб по оси абцисс
|
|
График зависимости работы получаем методом графического интегрирования
|
|
График
зависимости
