4.5 Планы аналогов скоростей и аналогов ускорений для прототипа №2

Векторные уравнения для скоростей:

Коэффициент пропорциональности аналогов скоростей:

Векторные уравнения для ускорений:

Коэффициент пропорциональности аналогов ускорений:

Соответствующие планы и расчеты приведены в приложении 2,«кинематический анализ Схема№4».

Сравнение результатов расчета для прототипа №2 при q=300°:

	Аналитический метод	Графоаналитический метод
YЕ	-0,379	-0,3791
YЕ`	0,0552	0,0551
YЕ``	0,0593	0,0593
3	-82,43	-82,43
3`	0,0929	0,0929
3``	0,0984	0.0985
4	-89,00	-89,00
4`	-0.245	-0.245
4``	-0,0088	-0,0088

4.6 Выводы

В результате проведенного кинематического анализа механизма, который мы проводили двумя способами, получены результаты приведенные выше. Видно, что между результатами имеются некоторые небольшие расхождения. Наиболее точные результаты дал расчет на компьютере в программе MathCAD.

5. Силовой расчет механизма

5.1 Задачи силового анализа

Силовой анализ механизмов основывается на решении прямой, или

первой, задачи динамики - по заданному движению определить действующие силы. Поэтому законы движения начальных звеньев при силовом анализе считаются заданными. Внешние силы, приложенные к звеньям механизма, обычно тоже считаются заданными и, следовательно, подлежат определению только реакции в кинематических парах.

Но иногда внешние силы, приложенные к начальным звеньям, считают неизвестными. Тогда в силовой анализ входит определение сил, при которых выполняются принятые законы движения начальных звеньев.

При решении обеих задач используется принцип Даламбера, согласно которому звено механизма может рассматриваться как находящееся в равновесии, если ко всем внешним силам, действующим на него, добавить силы инерции. Уравнения равновесия в этом случае называют уравнениями кинетостатики.

Индикаторная диаграмма

рис.5.1

График рабочей нагрузки

рис.5.2

5.2 Составление уравнений кинетостатики

рис.5.3

Для составления уравнений кинетостатики необходимо рассмотреть структурные группы механизма, начиная с последней. Для всех звеньев механизма должны быть справедливы уравнения равновесия.

Исходные данные:

L_OA = 0,164 м;

L_DE = 0,274 м;

 =3,0 с^-1

M_OA = 8,242 кг

M_АBD = 26,128кг

M_DE = 13,736 кг

J_DE = 0,086 кгм²

M₅ = 41,209 кг

J_BC = 0,208 кгм²

5.2.1Определение масс, моментов инерции, сил тяжести, сил инерции и моментов сил инерции

Силы инерции в проекциях на оси X и Y определяются по следующим формулам:

Ф_ix=-m_iX_Ci``_i²

Ф_iy=-m_iY_Ci``_i²

M_i^(Ф)=-J_i _i``_i²

Где X_Ci`` и Y<sub>Ci</sub>`` координаты ускорений центров масс звеньев

Составление уравнений кинетостатики:

1. Рассмотрим звенья 4 и 5:

Из уравнений кинетостатики звена 5

и звена 4:

найдем реакции в шарнирах (R24), (R45) и реакцию опоры (R05).

2. Рассмотрим звено 2:

Из уравнений кинетостатики звена 2

Кривошип:

Из уравнений кинетостатики кривошипа

2. Определение движущего момента из общего уравнения динамики

(Решения соответствующих уравнений кинетостатики содержатся в приложенном файле Mathcad)

5.3 Сравнение движущего момента прототипа №1 при q=300°

Q по аналитическому методу	Qпо общему уравнению динамики
26,718	26,469