3. Кинематический расчёт механизма

3.1 План механизма при рабочем и холостом ходе

Рабочий ход коромысла отличается от холостого хода значением силы полезного сопротивления. При рабочем ходе точка Е шатуна движется вправо. В начале прямолинейного участка траектории точки Е шатун упирается в изделие . Обратный ход является холостым.

На рис. 3.1 представлена диаграмма сил полезного сопротивления.

Рис. 3.1 Диаграмма сил полезного сопротивления

Для определения линейных скоростей и ускорений, для построения планов скоростей и ус­корений заданы размеры звеньеви угловая скорость криво­шипа (табл. 1.1).

Планы скоростей и ускорений строятся в последовательности, совпа­дающей с формулой строения механизма

Линейные скорости точки А рассматриваются относительно оси вращения кривошипа О в ме­ханизме 1 класса ;и линейныескорости точки В рассматриваются относительно А и С в структурной группе .

3.2 План скоростей

3.2.1 План скоростей при рабочем ходе (положение 11) .

3.2.1.1 План скоростей для начального звена

Векторное уравнения скорости точки А:

где - вектор линейной скорости точки О, ;

- вектор относительной скорости,

т.е. .

Принимаем длину вектора относительной скорости на плане скоростей .

Находим масштабный коэффициент плана скоростей

3.2.1.2 План скоростей для структурной группы

Векторное уравнение скорости внутренней точки В

где - вектор относительной скорости точки В относительно А,

- вектор линейной скорости точки С, ,

- вектор относительной скорости точки В относительно точки С,

Данная система уравнений решается по правилам векторной алгебры. Сначала отклады­ваются от полюса векторы и , из концов этих векторов проводится линии действии вектором до их взаимного пересечения. В их пересечении получим точку , соединим ее с полюсом . Проставляем направления векторов абсолютной скорости(от полюса), относительных скоростей и в сторону замыкающей точки .

По теореме подобия фигуры на плане звена и фигуры на плане ско­ростей, образованной векто­рами относительных скоростей, находим положения точек ,,на плане скоростей:

Найденные точки и соответствующие им векторы отложим на плане скоростей, соединим их полюсом плана скоростей .

3.2.1.3 Определение линейных и угловых скоростей.

Из плана скоростей находим значения абсолютных и относительных скоростей точек

Угловая скорость шатуна

Мысленным переносом векторов относительных скоростей и в точку В на плане механизма определяем направление угловой скорости шатуна : – против часовой стрелки.

3.2.2 План скоростей для холостого хода (положение 2), лист 2

3.2.2.1 План скоростей для начального звена

Векторное уравнения скорости точки А:

где - вектор линейной скорости точки О, ;

- вектор относительной скорости,

т.е. .

Принимаем длину вектора относительной скорости на плане скоростей .

Находим масштабный коэффициент плана скоростей

3.2.2.2 План скоростей для структурной группы

Векторное уравнение скорости внутренней точки В

где - вектор относительной скорости точки В относительно А,

- вектор относительной скорости точки В относительно точки С,

Данная система уравнений решается по правилам векторной алгебры. Сначала отклады­ваются от полюса векторы и , из концов этих векторов проводится линии действии вектором до их взаимного пересечения. В их пересечении получим точку , соединим ее с полюсом . Проставляем направления векторов абсолютной скорости(от полюса), относительных скоростей и в сторону замыкающей точки .

По теореме подобия фигуры на плане звена и фигуры на плане ско­ростей, образованной векто­рами относительных скоростей, находим положения точек ,, на плане скоростей:

Найденные точки и соответствующие им векторы отложим на плане скоростей, соединим их полюсом плана скоростей .

3.2.1.3 Определение линейных и угловых скоростей.

Из плана скоростей находим значения абсолютных и относительных скоростей точек

Угловая скорость шатуна

Мысленным переносом векторов относительных скоростей и в точку В на плане механизма определяем направления угловых скоростей шатуна и ко­ромысла: – по часовой стрелки,– против часовой стрелки.

Таблица 3.1

Скорости точек и звеньев механизма

№ поло- же­ния	Ход меха- низма
		м/с								рад/с
11	раб.	0,84	0,525	0.63	0.343	0,574	0,525	0,693	3,684		0	18,9
2	хол.	0,85	0.504	0.62	0.336	0,574	0,525	0,693	1.05		0	18,9