1 Кинематическое исследование механизма

1. Схема механизма и исходные данные

Рисунок 1- Задание №1

Для механизма компрессора даны:

H= 360 мм – ход поршня;

V_ср= 4,8 м/с – средняя скорость поршня;

– положение центра масс;

λ= 0,25 – отношение длинны кривошипа к длине шатуна.

Первоочередной задачей проектирования кривошипно-ползунного механизма является его синтез, т. е. определение размеров звеньев по некоторым первоначально заданным параметрам:

Масштаб длины

Длина звена ABна чертеже:

1.2 Структурный анализ механизма

_{Степень подвижности механизма определяем по формуле Чебышева для плоских механизмов:}

_{W = 3∙n – 2∙p5 – p4, где}

_{n = 3 – число подвижных звеньев механизма;}

_{p5 = 4 – число низших кинематических пар;}

_{p4 = 0 – число высших кинематических пар.}

_Тогда:

_{Формула строения механизма имеет вид:}

_{По классификации Ассура - Артоболевского данный механизм является механизмом 2-го класса. Разложение механизма на группы Ассура и входное звено показано на рис.1}

_{Рисунок 2 – Кинематическая схема механизма}

1.3 Планы скоростей

Кинематическое исследование механизма начинаем с механизма 1-го класса. Для входного звена определяем угловую скорость и линейную скоростьточкиA:

Вектор скоростиперпендикулярен звенуOAи направлен в сторону вращения входного звена.

Масштаб плана скоростей

Скорость точки Bопределяют из векторного уравнения:

Скорость центра масс звена 2 и находим по теореме подобия.

( Большими буквами обозначаются реальные длины отрезков, малыми длины на чертеже)

Значения линейных и угловых скоростей точек и звеньев определяем через отрезки плана скоростей:

Вычисления:

Положение 7	Положение 6
	;
	;
;	;
;	.

1.4 Планы ускорений

Определяем ускорение точкиA. Так как, то

Вектор нормального ускорения звена направлен вдоль звена OAот точкиAк точкеO( к центру относительного вращения звена ).

Масштаб плана ускорений ;

Ускорение точки B:

;

Величины нормальных ускорений:

Вычисления:

положение 7 положение 6

Ускорения центра масс звена 2 находим по теореме подобия.

Значения полных, относительных и угловых ускорений точек и звеньев определяем через отрезки плана ускорений

Направления угловых ускорений определяем тем же методом, что и угловые скорости (через вектор касательного ускорения относительного движения точек BиD).

Вычисления:

Положение 7	Положение 6

1.5 Кинематические диаграммы

По найденным на планах механизма положениям ведомого звена вычерчиваем график перемещения ползуна, начиная от крайнего положения. Так как по условию ω₁= const, то ось абсцисс является не только осью углов φ поворота кривошипа, но и осью времениt.

Масштаб по углу поворота входного звена

, где

- отрезок в мм на диаграммах, соответствующий полному углу поворота кривошипа.

Дифференцируя график перемещения, получим график изменения скорости ведомого звена.

, где

μ_S– масштаб перемещений

μ_t– масштаб времени

H_V– полюсное расстояние

Аналогичным способом получим кривую ускорения, дифференцируя график скорости

1.6 Сравнительный анализ результатов

Положение 7

Положение 6