Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
15
Добавлен:
20.02.2016
Размер:
586.24 Кб
Скачать

w1. Кінематичне і кінетостатичне дослідження механізму

1.1 Вхідні данні

Довжина ланок, мм

Вага ланок, кг

l1

l2

l3

l4

m1

m2

m3

m4

m5

40

60

120

300

34

0,3

0,4

0,9

3

4

Схема транспортера

1.2 Структурний аналіз механізму

Під структурним аналізом механізму підрозумівають визначення кількості ланок, кінематичних пар з яких складається механізм їх кваліфікація, визначення рухомості, а також визначення класу і порядку механізму.

Даний механізм має шість ланок з яких п’ять рухомих

1 – кривошип, 2,4 – шатун, 3 – коромисло, 5 – повзун, 6 – стояк.

1-6, 1-2, 2-3, 3-4, 3-6, 4-5 – обертальні пари п’ятого класу.

5-6 – поступальна пара п’ятого класу.

Визначимо ступінь вільності даного механізму за формулою Чебишева.

W=3n-2P5-P4=3*5-2*7-0=1

де P5 – кількість кінематичних пар п’ятого класу.

P4 - – кількість кінематичних пар четвертого класу

Зробимо класифікацію механізму по Ассуру-Артоболевському де клас механізму дорівнює найбільшому порядку групи Ассура, яка входить до цього механізму. Групою Ассура називається група ланок рухомість яких дорівнює 0. Клас групи Ассура дорівнює числу закритих кінематичних пар, а порядок числу можливих приєднань.

Даний механізм має слідуючи пари.

2 клас, 2 вид 2 клас, 1 вид

1 клас

Даний механізм є механізмом 2 класу.

1.3 Побудова плану механізму

З довільно вибраної точки проводимо коло радіусом .І по величині знаходимо масштабний коефіцієнт плану механізму.

де - дійсна величина 1 ланки.

- графічна довжина 1 ланки.

Знаходимо мертві положення точки В.

АВ+О1А=40+60=100мм і АВ-О1А=60-40=20мм

Розбиваємо отримані кути: робочий кут на 4 частин, і холостий кут на 4 частини. Знаходимо точки В на дузі О2В=120мм. Знаходимо положення точки С Відкладаємо з точки C відрізок DС=300мм і отримуємо переміщення повзуна D.

1.4 Побудова плану швидкості

Знаходимо швидкість т.А для 1го положення.

З довільно вибраного полюса p проводим промінь О1А і на ньому відкладам відрізок pa=60мм. По величині pa знаходимо масштабній коефіцієнт плану швидкості.

де pa– графічна довжина швидкості т.А.

Для знаходження швидкості точки B вирішимо систему рівнянь.

де і - переносна швидкості т.В.

де і - відносна швидкості т.В.

Вирішуємо 1 рівняння з т.а проводимо промінь , а вирішуємо 2 рівняння через т.p промінь і на перетині отримуємо т.b. З побудованого плану швидкості знаходимо.

де pb– графічна довжина швидкості т.B.

ba– графічна довжина швидкості

Знаходимо швидкість точки С pс=cb

де pс– графічна довжина швидкості т.С.

Для знаходження швидкості точки D вирішимо систему рівнянь.

де і - переносна швидкості т.D.

де - відносна швидкості т.D.

Вирішуємо 1 рівняння з т.c проводимо промінь DС і на перетині з горизонталлю отримуємо т.d. З побудованого плану швидкості знаходимо.

де pd– графічна довжина швидкості т.D.

dc– графічна довжина швидкості

Для знаходження кутової швидкості переносимо вектор в т.В плану механізму.

Для знаходження кутової швидкості переносимо вектор в т.В плану механізму.

Щоб отримати кутову швидкість переносимо вектор в т.D плану механізму.

Для інших положень планів швидкостей розрахунок і побудова аналогічна, тому зводимо розрахункові данні у табл. 1.

Швидкість табл.1

V,

м/с

V,

м/с

V,

м/с

V,

м/с

V,

м/с

V,

м/с

0

1,360

0,000

1,360

0,000

0,000

0,000

22,667

0,000

0,000

1

1,360

0,567

1,088

1,133

0,340

0,975

18,133

9,444

3,249

2

1,360

1,179

0,408

2,357

1,315

1,587

6,800

19,644

5,289

3

1,360

1,337

0,113

2,675

2,584

0,227

1,889

22,289

0,756

4

1,360

0,000

1,360

0,000

0,000

0,000

22,667

0,000

0,000

5

1,360

4,352

4,261

8,704

7,820

1,700

71,022

72,533

5,667

6

1,360

1,405

0,136

2,811

1,088

2,403

2,267

23,422

8,009

7

1,360

0,363

1,133

0,725

0,181

0,725

18,889

6,044

2,418

1.5 Побудова плану прискорення

Знаходимо прискорення т.А для 1го положення.

З довільно вибраного полюса проводим промінь , якій направленій від т. А до т.O1, і на ньому відкладам відрізок =120мм. По величині a знаходимо масштабній коефіцієнт плану .прискорення.

де - графічна довжина прискорення т.A.

Для знаходження прискорення т.В вирішимо систему рівнянь:

де - переносне прискорення т.В.

- відносне тангенційне прискорення т.В.

- відносне нормальне прискорення т.В.

Вирішуємо систему рівнянь, знаходимо прискорення і відкладаємо відрізок у напрямку від В до А.

Вирішуємо 2 рівнянь, знаходимо прискорення і відкладаємо відрізок у напрямку від B до О2.

З точки проводимо промінь напрямок прискорення, а з точки промінь напрямок і на перетині отримуємо повне прискорення точки b. Знаходимо , і з побудованого плану прискорення.

де - графічна довжина прискорення т.B.

- графічна довжина прискорення .

- графічна довжина прискорення

Знаходимо прискорення точки С .

де - графічна довжина прискорення т.С.

Для знаходження прискорення т.D вирішимо систему рівнянь:

де - переносне прискорення т.D.

- коріолісове прискорення т.D.

- відносне тенгенційне прискорення т.D.

- відносне нормальне прискорення т.D.

Знаходимо прискорення і відкладаємо відрізок у напрямку від D до С.

З т проводимо вектор і на перетині з горизонталлю отримуємо т.d.

З побудованого плану прискорення знаходимо і

де - графічна довжина прискорення т.D.

- графічна довжина прискорення .

Переносимо вектор в т.B плану механізму і отримуємо напрямок кутового прискорення .

Для знаходження напрямок кутового прискорення переносимо вектор в т.B плану механізму.

Для знаходження напрямок кутового прискорення переносимо вектор в т.D плану механізму.

1.6 Силовий розрахунок

Визначаємо силу інерції ланок, знак мінус показує, що сила інерції направлена у протилежному напрямку від прискорення центра ланки.

Визначаємо момент інерції ланок, знак мінус показує, що момент інерції направлений у протилежному напрямку від кутового прискорення ланки.

Виділяємо діаду 5-4. Розставляємо сили інерції Q,,та момент інерції ланок , вагу ланок . Знаходимо реакцію з

Визначаємо реакцію з побудови векторного многокутника всіх сил, які діють на діаду 5-4

Виділяємо діаду 3-2. Розставляємо сили інерції ,та момент інерції ланок , вагу , і реакцію . Розкладаємо реакцію і на нормальну і тангенційну складову. Знаходимо реакцію з

Знаходимо реакцію з

Побудуємо векторний многокутник сил, які діють на діаду 2-3 і визначимо реакції і з

Виділяємо 1 ланку. Розставляємо вагу , силу інерції і реакцію , визначимо зрівноважений момент , з

Знаходимо реакцію , з

1.7 Важіль Жуковського

Для перевірки силового розрахунку виконаємо перевірку – важіль Жуковського. Для цього перевернемо швидкість на кут 900. У відповідних точках розставляємо сили інерції , , , , , , а моменти , , замінюємо на пару сил.

Знаходимо зрівноважену силу з

Зрівноважений момент .

Визначимо похибку між силовим розрахунком та важелем Жуковського.

, що допустимо.