
- •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.
4.2.1.3 Силовой расчет входного звена.
Выделяем
кривошип из состава механизма, вычерчиваем
в масштабе Кроме внешних сил,
показываем в точке А найденную реакцию
.
В
точке О неизвестную реакцию
основной
стойки. Со стороны отсоединенной
части трансмиссии показываем внешнюю
уравновешивающую нагрузку в виде
момента
Определяем уравновешивающую нагрузку:
Векторное уравнение равновесия звена 1
Данное
векторное уравнение решаем построением
плана сил в масштабе
Из
плана сил:
4.2.2 Аналитический силовой расчет.
Заключается в аналитическом решении уравнения равновесия в виде
проекций сил на оси координат.
4.2.2.1 Проекции внешних сил
4.2.2.2 Определение реакций в кинематических парах группы
Ассура (2-3).
Реакции в кинематических парах группы (2-3) с вертикальным расположением ползуна вычисляются в следующей очередности :
-
Из условия, что
определяют
-
Реакция
определяется из уравнения равновесия моментов сил для
звена 2 относительно точки В:
-
Реакция
определяется из условия равновесия проекций сил, действующих на группу (2-3), на ось X:
Для
определения
проекций
и
реакции во внутренней кинематической
паре В
рассмотрим
равновесие звена 2
под
действием приложенных
сил:
Откуда, проектируя на оси координат, получим:
Модули реакций определяем по формулам :
Направление реакций установим определив углы их наклона к оси X:
4.2.2.3 Силовой расчет входного звена
Рассмотрим кривошип 1:
В
точке А приложена
известная реакция
,
проекции которой равны:
В
точке
О
расположена
сила тяжести
и неизвестная реакция
.
Кроме того к звену приложен известный
главный момент инерции
.
Для того чтобы звено 1
двигалось
по заданному закону, к нему приложен
уравновешивающий момент сил
,
который
является реактивным моментом со
стороны отсоединенной части машины.
Его величина определяется из уравнения
моментов сил относительно точки О:
Реакция
в проекциях имеет вид:
Модуль
силы
Направление
определяется углом
по
формулам:
Результаты аналитического расчёта сравниваем с графическими результатами из плана сил в таблицу:
Сравниваемые параметры |
|
|
|
|
|
Аналитический |
|
|
|
|
|
Графический |
|
|
|
|
|
% расхождения |
0,45 |
0,59 |
1 |
10 |
5 |
4.3 Обработка результатов вычислений.
По результатам расчетов строим на листе 2:
1.
Годографы реакций во вращательной паре
в масштабе сил
,
а)
реакция R10
в
кинематической паре О
с
отрезками
и
полярными углами
б
) реакция R21
в
кинематической паре А с отрезками
в
и полярными углами
в)
реакция R23
в
кинематической паре B
с отрезками
в
и полярными углами
2. график реакции R30(SB) поступательной паре В в функции перемещения
ползуна
в масштабе
c
отрезками