
- •3. Аналитический метод кинематического и силового анализа плоского рычажного механизма
- •3.1. Кинематический анализ
- •Продолжение табл. 3.2
- •3.2. Кинематический анализ звена
- •Для ускорений имеем аналогичные зависимости
- •3.3. Силовой анализ механизма
- •3.3.1. Разделение механизма на структурные группы
- •Определим степень подвижности структурных групп Первая группа
- •3.3.2. Силовой анализ механизма
- •Продолжение таблицы 3.6
- •1.3.3. Силовой анализ первичного механизма
- •1.4. Динамический анализ привода механизма
- •Рис 3.9. Структурная схема механизма
Для ускорений имеем аналогичные зависимости
;
;
;
;
Вращательное ускорение определим так
Кинематический анализ звена, охарактеризованный выше приведенными формулами, осуществляется с помощью программы ТММ20.
Для работы с программой TMM20.exe необходимо выполнить структурный анализ: разделить рычажный механизм на структурные группы нулевой подвижности и звенья, присвоив им необходимые обозначения (цифры и заглавные буквы английского алфавита). Рекомендации по структурному анализу смотри в файле «Инструкции». Программа TMM20.exe использует ранее подготовленные файлы TOCKA__.bas и REZ__.bas для вычисления проекций абсолютных скорости и ускорения звена на оси неподвижной и связанной систем координат. Результатом выполнения программы TMM20.exe являются файлы ZVENO1.bas, ZVENO2.bas ……… и используются для силового анализа механизма.
Программа должна запускаться для каждого звена отдельно.
Исходной информацией являются файлы rezO, rezA, …
По запросу программы указываются:
Имена точек начала звена и конца звена(заглавная буква английского алфавита!);
Номер звена.
Положение центра масс звена полагается заданным по середине его длины.
В
начале программы осуществляется контроль
постоянства длины звена:
во всех состояниях механизма. Если это
условие не выполняется с приемлемой
точностью, то программа делает об этом
сообщение и снимается. Это означает,
что на этапе геометрического прочерчивания
координаты точек измерены неточно и их
следует исправить.
При успешном выполнении программы ТММ20 результаты анализа заносятся в файлы zveno1, zveno2, ……. Эти файлы содержат следующие характеристики движения рассматриваемого звена:
Итак,
для каждого звена механизма
с помощью программTMM10
и ТММ20
создается
кинематическая база кинематических
данных, в которую входят:
1.
Геометрическое состояние механизма
(координаты начала и конца звеньев, углы
наклона
),
определяемое углом поворота
входного звена и задаваемое рядом
последовательных значений с шагом
в пределах одного полного цикла работы
механизма.
2.
Скорости и ускорения точек
для каждого положения звена
…..
.
Характеристики движения центра масс звеньев из файлов …..zveno2,……. должны быть приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 Ускорения центра масс звеньев
i |
Звено 1 |
Звено 2 | ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
Звено 3 |
Звено 4 | ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
Звено 5 |
| ||||||
|
|
|
|
|
|
|
| |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
По данным файлов
….zveno2,…….
(результатов кинематического анализа
) вычерчиваются графики:;
;
;
;
для всех звеньев рычажного механизма.
План скоростей и ускорений кинематических
пар одного звена (по согласованию с
преподавателем) изображается в масштабе
на рис.3.3.
Пример графиков скоростей и ускорений показан на рисунке 3.4.
а)Звено 1 | |
|
|
Ускорение полюса |
Угловая скорость |
| |
Угловое ускорение | |
б) Звено 2 | |
|
|
| |
в) Звено 3 | |
|
|
Ускорение полюса |
Угловая скорость |
| |
Угловое ускорение | |
г) Звено 4 | |
|
|
Ускорение полюса |
Угловая скорость |
| |
Угловое ускорение | |
д) Звено 5 | |
|
|
Ускорение полюса |
Угловая скорость |
| |
Угловая скорость | |
| |
|
Рис. 3.4. Графики ускорений, угловой скорости вращения звена.