- •1.Описание работы механизма и исходные данные для проектирования. Бензомоторная пила.
- •2.Задачи исследования. Блок-схема исследования машинного агрегата.
- •3.Динамика структурного агрегата.
- •3.1.Структурный анализ.
- •3.2.Геометрический синтез рычажного механизма.
- •3.3.Построение плана положений механизма.
- •3.4.Определение кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма и контрольный расчет их для положения №2 (аналитически).
- •3.5.Обработка индикаторной диаграммы и определение внешних сил, действующих на поршень.
- •3.6. Динамическая модель машинного агрегата.
- •3.6.1. Определение приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил.
- •3.6.2 Определение переменной составляющей приведенного момента инерции и его производной
- •3.6.3. Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции и момента инерции маховика
- •3.6.4 Определение закона движения звена приведения
- •3.6.5. Схема алгоритма программы исследования динамической нагруженности машинного агрегата.
- •3.7 Обработка результатов вычислений
- •3.8. Выводы
- •4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа рычажных механизмов
- •4.1. Кинематический анализ механизма.
- •4.1.1. Графический метод планов.
- •4.1.1.1. Построение плана положений.
- •4.1.1.2. Построение плана скоростей.
- •4.1.1.3. Построение плана ускорений.
- •4.1.2 Аналитическая кинематика механизма.
- •4.2 Силовой расчет механизма.
- •4.2.1 Расчет методом планов сил
- •4.2.1.1 Внешние силы на звеньях.
- •4.2.1.2 Определение реакций в кинематических парах группы.
- •4.2.1.3 Силовой расчет входного звена.
- •4.2.2.3 Силовой расчет входного звена
- •4.3 Обработка результатов вычислений.
- •5. Проектирование кулачкового механизма.
- •5.1. Входные параметры и условия синтеза.
- •5.2. Расчет и построение кинематических характеристик движения толкателя.
- •5.3. Определение основных размеров кулачкового механизма.
- •5.4.Определение радиуса ролика и построение рабочего профиля кулачка.
- •5.5. Определение углов давления и оценка опасности заклинивания.
3.8. Выводы
В ходе расчетов по разделу была определена постоянная составляющая момента инерции и установлен закон движения звена приведения.
Определено, что для обеспечения вращения звена приведения с угловой скоростью, не привышающей значений, определяемых коэффициентом неравномерности движения, необходимо установить дополнительную массу –маховик.
4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа рычажных механизмов
Конечной
целью динамического анализа рычажного
механизма является определение реакций
в кинематических парах и уравновешивающего
(движущего) момента, действующего на
кривошипный вал со стороны привода.
Указанные задачи решаются методом
кинетостатики, основанным на принципе
Даламбера. Этот метод предполагает
введение в расчет инерционных нагрузок
(главных векторов и главных моментов
сил инерции ), для определения которых
требуется знать ускорения центров масс
и угловые ускорения звеньев. Поэтому
силовому расчету предшествует
кинематический анализ механизма по
известному уже закону вращения кривошипа.
4.1. Кинематический анализ механизма.
Кинематический
анализ рычажного механизма производится
после того, как в результате динамического
анализа машинного агрегата установлен
закон движения звена приведения
.
Учитывая, что закон движения кривошипа
рычажного механизма такой же, как и
звена приведения, при кинематическом
анализе требуется определить
соответствующие этому закону движения
линейные скорости и ускорения отдельных
точек, а также угловые скорости и
ускорения звеньев механизма. Это расчет
проводится графически методом планов
для расчетного положения №2 и аналитически
с помощью компьютера для 12 положений.
4.1.1. Графический метод планов.
Данный метод заключается в последовательном построении планов положений , скоростей и ускорений.
4.1.1.1. Построение плана положений.
Выбираем
масштабный коэффициент построения

Определение чертёжных размеров :



Т.к
механизм второго класса, то план строится
геометрическим методом засечек, повернув
входной кривошип 1 на угол

4.1.1.2. Построение плана скоростей.
Начиная от входного кривошипа 1 определяют действительную скорость вращающейся точки А кривошипа:
Принимаем
.
Отрезок скорости

Т.к.
вектор
радиусу,
то
и направлен в сторону
.
В структурной группе 2 (2,3) определяем
скорость точки В. Построение проведем
по следующим двум векторным уравнениям:
--
относительное поступательное ,
--
относительное вращательное.
Из
плана скоростей определяем


Угловая скорость звена 2:

Скорость точки В:

Точку
звена 2 строим на плане скоростей по
свойству подобия на отрезке
:

Скорость
точки
шатуна :

4.1.1.3. Построение плана ускорений.
Начиная от кривошипа 1 определяем линейное ускорение вращающейся точки А кривошипа:

Нормальное ускорение:
(
из распечатки для положения №2)
Тангенциальное:

(
-- из распечатки результатов)

Принимаем

Отрезки ускорений:

Т.к. вектор
параллелен OA,
то
параллелен
OA;
т.к.
перпендикулярно
OA,
то и
направлен в сторону
.
В структурной группе 2 ( 2,3 ) определяем ускорение точки В. Составляем 2 векторных уравнения :


Величины относительных ускорений:

Отрезки
ускорений:


Угловое
ускорение:
Точку S2 шатуна строим по свойству подобия:

Ускорения точек S2 и B определяются соответственно:


