
- •Федеральное агентство по образованию
- •Нижегородский государственный технический университет
- •1. Построение планов положений механизма и диаграммы перемещений выходного звена
- •2. Исследование плоского рычажного механизма графическими методами (методами планов)
- •3. Исследование механизма методом кинематических диаграмм
- •3.1. Построение диаграммы скоростей выходного звена
- •3.2. Построение диаграммы ускорений
- •3.3. Построение диаграммы перемещений выходного звена
- •3.4. Качественная проверка правильности построения диаграмм
- •4. Исследование плоского рычажного механизма аналитическим методом
- •4.1. Определение функций положений звеньев
- •4.2. Определение аналога угловой скорости звена 3 – и аналога относительной скорости звеньев2 и 3 –
- •4.3. Определение относительной скорости по аналогуи угловой скорости звена3 - по аналогу угловой скорости третьего звена .
- •4.4. Определение аналогов скоростей звеньев 4 и 5
- •4.5. Определение аналога относительного ускорения звеньев 2 и 3 – и аналога углового ускорения звена3 –
- •4.6. Определение аналогов углового ускорения звена 4 – и линейного ускорения ползуна5 –
- •Обозначения условные графические в схемах. Гост 2.770-68
- •Кафедра «Теоретическая механика»
- •Пояснительная записка
- •Руководитель
4.3. Определение относительной скорости по аналогуи угловой скорости звена3 - по аналогу угловой скорости третьего звена .
Скорость
кулисы относительно ползуна
,
определенная по плану скоростей, равна:
.
Погрешность графического метода составляет 0,12%.
Угловая скорость звена 3:
Угловая
скорость звена 3,
определенная раннее по плану скоростей,
равна 2,9с-1.
Погрешность графического метода
определения
равна
2,3%.
4.4. Определение аналогов скоростей звеньев 4 и 5
Продифференцируем
проекции векторных уравнений, относящихся
к контуру DВСЕD,
по обобщенной координате
:
Из
второго уравнения определим функцию
положения звена 4
–
,которая
является одновременно передаточным
отношением
,
а также передаточное отношение
:
Найдем
передаточное отношение
графически.
Для этого определим угловую скорость
звена 4
–
:
Передаточное
отношение
равно:
.
Погрешность
определения передаточного отношения
графическим методом равна 0,44%.
Найдем
аналог скорости ползуна
,
подставив в первое уравнение значение
передаточного отношения
:
Определим
угловую скорость звена 4
по ее аналогу
и
скорость точки С
по аналогу скорости этой точки
:
Знак «минус» показывает, что угловая скорость звена 4 направлена противоположно угловой скорости звена 1.
Графически
угловая скорость
была
определена
ранее и равнялась 1,549 с-1.
Погрешность
графического способа определения
угловой скорости
равна 0,4%.
Скорость точки С:
Скорость точки С, определенная по плану скоростей:
Погрешность графического метода определения скорости точки С составляет 1,47%.
4.5. Определение аналога относительного ускорения звеньев 2 и 3 – и аналога углового ускорения звена3 –
Продифференцировав
дважды проекции векторных уравнений
для контура ОАDО
по
обобщенной координате
,
получим уравнения, из которых можно
определить указанные аналоги ускорений:
Проецируя
оба уравнения на повернутые оси координат
(угол поворота осей равен
),
получим:
и
.
Из второго уравнения найдем:
Для
определения аналога углового ускорения
предварительно вычислим значение
аналога ускорения Кориолиса
:
Ускорение Кориолиса равно:
Найдем кориолисово ускорение по плану ускорений:
Погрешность графического метода определения уравнения Кориолиса равна 1,85%.
Из
проекции первого уравнения на повернутые
оси координат найдем
и значение
для угла
:
Вычислим
угловое ускорение звена 3
–
и относительное ускорение ползуна и
кулисы –
:
.
Определим угловое ускорение третьего звена по плану ускорений:
Погрешность графического метода определения углового ускорения третьего звена равна 1,1%.
Относительное ускорение ползуна и кулисы:
Относительное
ускорение
,
определенное по плану ускорений:
Погрешность
определения относительного ускорения
равна 0,7%.
4.6. Определение аналогов углового ускорения звена 4 – и линейного ускорения ползуна5 –
Продифференцируем дважды проекции векторного уравнения, относящегося к контуру DВСЕD по обобщенной координате:
Аналог
углового ускорения 4-го
звена
найдем из второго уравнения:
Подставив
в первое уравнение, получим аналог
ускорения ползуна
:
Определим
угловое ускорение звена 4
–
и линейное ускорение ползуна 5
–
:
Найдем
ускорения
и
графически:
Погрешности графических методов определения углового ускорения 4-го звена и линейного ускорения ползуна соответственно равны 2% и 1%.
Приложение 1