
- •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.
4.1.2 Аналитическая кинематика механизма.
Координаты точек и звеньев рассчитаны ранее в подразделе 33 (для
положения №2):
Скорости
точек и звеньев
и
рассчитываются
по
ранее
найденным аналогам скоростей:
Ускорения
точек и звеньев
и
определяются
по ранее рассчитанным аналогам
ускорений
и
аналогам скоростей
:
Результаты
аналитического расчета сравниваем с
графическими результатами из планов
в таблице:
|
Скорости |
Ускорения |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Аналитический метод |
|
|
|
|
|
|
Графический метод планов |
15,6 |
20,8 |
|
|
|
|
% расхождения |
2,1 |
0,6 |
0,06 |
0,7 |
4 |
2,3 |
4.2 Силовой расчет механизма.
Задачи:
1) определение внешних сил на звеньях
2 ) определение внутренних реакций в кинематических парах
3 ) определение внешней уравновешивающей нагрузки на входном звене
Расчет ведется графо-аналитическим методом планов для одного положения №2 и аналитическим с помощью ЭВМ для 12 положений
4.2.1 Расчет методом планов сил
Заключается в графическом решении векторных уравнений равновесия
звеньев и структурных групп.
4.2.1.1 Внешние силы на звеньях.
а)
Внешняя движущая сила на поршне в
положении №2
и
направлена или по скорости
при
расширении или против при сжатии.
б ) Силы веса звеньев :
Инерционные
нагрузки звеньев:
- поршня 3 при поступательном движении сводится к вектору сил инерции
-
шатуна
2 при ППД сводится к вектору
и моменту
сил
инерции
-
кривошипа 1 при неравномерном вращении
сводят к вектору
и
к моменту
Векторы
сил инерции
приложены в центрах масс
,
и
направлены
противоположно
векторам ускорений.
Моменты
направлены
противоположно угловым ускорениям.
4.2.1.2 Определение реакций в кинематических парах группы.
Т.к.
силовой расчет ведется по структурным
группам, то выделяем структурную группу
(2,3 ) из состава механизма и вычерчиваем
ее в масштабе
На звеньях группы в соответствующих графиках показываем внешние
силы:
В точках отделения группы от механизма показываются неизвестные
крайние реакции:
-
во вращательной паре А
-
в
поступательной паре В,
оси
ползуна.
Покажем
плечи:
для
,
для
Сумма моментов сил звена 2 относительно точки В:
Запишем векторное уравнение равновесия сил группы:
Решаем
построением плана сил группы
Отрезок
(7-8) дает;
отрезок (8-1 ) дает
; отрезок (8-3 ) дает
;
Внутреннюю
реакцию
во вращательной паре В между звеньями
2 и 3 определяем из уравнения равновесия
одного звена (2):