2. Кинематический анализ механизма

Цель кинематического анализа – изучение движения звеньев механизма.

Задачи кинематического анализа: определение перемещений, скоростей, ускорений звеньев и точек звена.

2.1. Кинематический анализ методом планов

Кинематический анализ методом планов (графоаналитический метод) получил широкое распространение в инженерной практике. Он достаточно прост, нагляден и имеет достаточную для инженерных расчетов точность получаемых результатов. Его суть в том, что связь между скоростями и ускорениями описывается векторными уравнениями, которые решаются графически.

2.1.1. Разметка механизма

Разметка механизма представляет собой механизм в двенадцати положениях в определенные моменты времени. Разметка механизма строится на основе исходных данных. При построении разметки главной задачей является сохранение пропорций размеров звеньев и общей конструкции механизма.

Для построения разметки необходимо вычислить масштабный коэффициент, который позволяет выдержать все пропорции и связать реальные размеры механизма с размерами, использованными в графической части. Под масштабным коэффициентом понимают отношения реального размера механизма (выражается в метрах) к размеру на листе в графической части (выражается в миллиметрах).

Найдем значение масштабного коэффициента, используя действительный размер кривошипа, равный 0,5 м, и размер кривошипа на листе в графической части, который примят 60 мм

,

где действительная длина кривошипа,длина отрезка, в котором удобно изобразить на чертеже.

.

Пользуясь полученным масштабным коэффициентом, рассчитаем остальные размеры звеньев механизма.

Результаты вычислений представлены в таблице 1.

Таблица 1

		е	lOA	lAB	lAS2
Действительная длина	м	+0,270	0,500	1,990	0,930
Длина на чертеже	мм	32,53	60	240	112

Определение крайних положений механизма.

Крайними называется положения, в которых скорость выходного звена равна нулю, т.е. оно меняет направление вращения, таких положений два.

Чтобы найти крайнее положение, определим сумму длин звеньев АО+АВ и из точки О делаем засечку раствором циркуля (АО+АВ) на траектории движения ползуна тт это точка , чтобы найти соответствующее положение механизма нужно из точки О раствором циркуля ОА провести окружность, затем точку О соединить с и найти точку пересечения прямой О с окружностью, это точка .

Аналогично находится второе крайнее положение, раствор циркуля равен (АВ –АО).

На каждом положении шатуна определяем S (центр масс) и соединяем точки.