1.5. Кинематический расчёт механизма методом кинематических диаграмм

Диаграмма перемещения выходного звена или функция положения механизма строится в зависимости от функции времени. Для построения и дальнейших расчетов выбираем масштабные коэффициенты по оси абцисс

, .

На графике отрезок на оси абцисс берем равным 180мм. Масштаб по оси ординат выбираем равным масштабу с разметки кинематической схемы механизма

.

После масштабных коэффициентов приступаем к построению диаграммы перемещения точки F выходных звеньев в системе координат S(t). Для этого на оси абсцисс откладываем отрезок 0-12 равный 180мм. Затем делим отрезок на 12 частей и отмечаем точки 0, 1, 2,…, 12. Проводим ординатные прямые через эти точки и на этих прямых с учетом выбранного масштаба, откладываем перемещения точки F , определяемые по формуле

_=, (1.17)

где - перемещение точки F. Соединив точки 0, 1,…, 12 плавной кривой, получим диаграмму перемещения точки F (рис. 5).

По результатам плана скоростей строим кинематическую диаграмму скорости выходного звена, для этого c учетом выбранного масштаба, откладываем скорости точки F, определяемые по формуле

_=, (1.18)

где - масштабный коэффициент, выбранный на диаграмме скоростей по оси ординат.

Определив для остальных положений строим график . Порядок построения тот же, что и при построении графика перемещений.

Диаграмму ускорения точки F строим методом графического дифференцирования, способом хорд (рис. 6).

Проводим хорду, которая соединяет концы начальной и конечной ординат кривой на данном интервале, на диаграмме скоростей.

По оси абсцисс выбираем произвольную точку Н, в данном случае Н=20 мм в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью ординат луч, параллельный хорде.

Таким же образом рассмотрим все интервалы. В результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине соответствующего интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем искомый график.

Масштабный коэффициент по оси ординат определяется как [1]

. (1.19)

Рис. 5. Пример построения кинематической диаграммы перемещений.

Рис. 6. Пример построения кинематических диаграмм скорости и ускорения.

2. Динамический расчёт механизма

Задачей данного раздела курсового проекта является определение момента инерции маховика, обеспечивающего заданную величину коэффициента неравномерности движения, и построение графика угловой скорости вращения входного звена механизма в установившемся режиме.

2.1. Построение силовой диаграммы и диаграммы сил полезного сопротивления

В задании имеем силовую диаграмму, которую перенесем на лист (рис. 7).

Рис. 7. Силовая диаграмма

Далее для графика сил полезного сопротивления выберем систему координатных осей по оси абсцисс графика примем масштабные коэффициенты равными

, .

На оси абсцисс откладываем отрезок 0-12 равный 180мм. Затем этот отрезок делим на 12 равных частей, каждая из которых представляет собой отрезок, выражающий угол поворота кривошипа между соседними его положениями и обозначим деления от 0 до 12. Вдоль оси ординат в масштабе будем откладывать отрезки выражающие значения силы полезного сопротивления Рm.