1.6 Построение диаграммы перемещения s(t), скорости υ(t) и ускорения a(t) точки в ползуна 3
По оси t откладываем отрезок L=240 мм. Данный отрезок соответствует времени оборота кривошипа.
Делим отрезок L на 12 равных частей и получаем точки 0,1,…,11,12. Для построения диаграммы S(t) нужно из точек 0,1,…,11,12 отложить ординаты, соответствующие перемещению точки В. Полученные точки 1',…,11' соединяем плавной кривой.
Для построения диаграммы υ(t) воспользуемся методом дифференцирования (метод хорд). Криволинейные участки графика S(t), соответствующие интервалам оси t, заменяем хордами. Выбираем произвольной длинны полюсное расстояние Н1=60 мм. Из полюса P1 проводим лучи параллельные соответствующий хордам участков заданной кривой до пересечения с осью ординат. Из середины интервалов проводим перпендикуляры к оси абсцисс до пересечения с соответствующими линиями. Полученные точки 1'',…,11'' соединяем плавной кривой.
Масштаб оси υ равен:
Диаграмму a(t) построим аналогичным способом (методом хорд) путем дифференцирования диаграммы υ(t). Выбираем произвольной длинны полюсное расстояние Н2=50 мм.
Лист №2
II. Силовой (кинетостатический) расчет механизма.
Для кинетостатического исследования механизма строим кинематическую схему механизма во втором положении (перечерчиваем с первого листа). Масштабный коэффициент схемы
перечерчиваем с первого листа план скоростей в масштабе
и план ускорений в масштабе
2.1 Определение нагрузок на звенья механизма
Определим силы инерции и моменты от пар сил инерции, действующие на звенья механизма:
Силы
инерции РИ2
и РИ4
направляем в стороны противоположные
соответствующим ускорениям
и
.
МоментМИ2
и
МИ4
прикладываем к звеньям 2 и 4 противоположно
условным ускорениям ε2
и ε4.
Заданными внешними силами являются также силы веса звеньев, которые определяются по формуле:
G2=m2·g =0,35·10=3,5 Н,
G4=m4·g =0,35·10=3,5 Н,
G3=m3·g =0,20·10=2 Н,
G5=m5·g =0,20·10=2 Н,
Векторы сил тяжести прикладываем в центрах тяжести звеньев и направим вертикально вниз.
Для удобства расчетов силу инерции РИ2 и момент МИ2 приведем к одной результирующей силе, а также приведем к одной результирующей силе момент МИ4 и силу инерции РИ4. Для этого вычислим плечи сил h2 и h4 по формулам
Силы давления газов на поршень:
Для поршней 3 и 5 строим диаграммы в масштабе
Поршень 3 совершает расширение и J3=97 мм, а поршень 5 совершает выхлоп, следовательно, давление в цилиндре равно атмосферному. Определим давление в цилиндре 3:
Определим давление газов на поршень 3:
Прикладываем силу
в точку В звена 3 в направлении скорости
.
Определим давление газов на поршень 5:
2.2 Определение реакций в кинематических парах механизма
Порядок силового расчета рассмотрим для второго положения механизма.
Силовой (кинетостатический) расчет начинается с наиболее удалённой от входного звена группы Ассура, т.е. производится в порядке обратном кинематическому расчету и заключается в последовательном рассмотрении условий равновесия (по принципу Даламбера) всех входящих в механизм групп.