1.4 Побудова 12-ти положень механізму

Побудову положень ланок (планів) механізму 2-го класу виконаємо методом дугових засічок. Для побудови плану положень визначаємо масштабний коефіцієнт. Вибираємо масштабний коефіцієнт: .

Визначаємо довжини відрізків, які визначають відповідні ланки на плані механізму:

Вибираємо положення точки О і радіусом R=ОА=20 мм проводимо коло. Дане коло розбиваємо на 12 частин, починаючи від нульового положення механізму згідно з напрямом обертання кривошипу-за годинниковою стрілкою (кожен сектор по 30⁰). Отримуємо 12 положень точки А.

Визначаємо положення точки О₁. На віддалі від (a,b) тобто (84, 24) мм від точки О відкладаємо точку О₁. Через точку О₁ горизонтально проводимо напрямну, яка визначає напрям руху повзуна.

З точки А, до перетину з колом радіусом О₁В=48 мм проводимо пряму АВ=96 мм. Пряму О₁В продовжуємо на віддаль О₁С=52 мм, починаючи від точки О₁ - отримуємо точку С. З отриманої точки С проводимо коло радіусом СD=90 мм до перетину з проведеною раніше горизонтальною прямою, що визначає рух повзуна 5. Отримана точка належить повзуну 5. З’єднуємо точки С і D прямою.

З’єднуємо всі отримані точки і маємо план контрольного положення механізму.

Аналогічним чином будуємо план положень для всіх 12 положень механізму. На плані положень показуємо кут контрольного положення, напрям кутової швидкості.

План положень механізму представлено в графічній частині.

1.5 Визначення швидкостей ланок для 12 положень механізму

Планом швидкостей плоского механізму є плоский пучок векторів, які зображають абсолютні швидкості точок ланок механізму, а відрізки, що з’днують кінці вказаних векторів, відображають відносні швидкості відповідних точок для даного положення механізму.

Побудуємо план швидкостей для контрольного положення механізму. Контрольним положенням є положення 0.

Швидкість точки А становить:

Вибираємо довільно положення точки Р_v – полюсу і проводимо вектор швидкості точки А, даний вектор напрямлений перпендикулярно ланці ОА в напрямку обертання кривошипа. Масштабний коефіцієнт при цьому становить: Користуючись теоремою додавання швидкостей у переносному і відносному рухах запишемо систему векторних рівнянь, що зв’язує швидкості точок А і В.

Швидкість точки В визначаємо з системи рівнянь: .

При цьому, вектор швидкості ланки АВ напрямлений перпендикулярно до цієї ланки, аналогічно - вектор швидкості ланки О₁В напрямлений перпендикулярно ланці О₁В. Розв’язуємо графічно систему рівнянь.

Точку перетину цих векторів позначимо точкою b. Вектор, що з’єднує полюс з точкою b зображує абсолютну швидкість точки B, відрізок аb- відносну швидкість .

За модулем, швидкість точки B визначимо з плану швидкостей

V_B = P_vb*_v =15*0,5 = 7,5 м/с;

Швидкість ланки АB становить: = P_vаb*_v = 15*0,5 =7,5 м/с;

Довжину вектора Р_Vc визначаємо з теореми подібності:

Швидкість точки C відповідно становить:

V_C = P_vc*_v =16*0,5 =8 м/с;

Швидкість точки D:

При цьому, вектор швидкості ланки CD напрямлений перпендикулярно до цієї ланки. Вектор швидкості т.D паралельно напрямній.

За модулем, швидкість точки D визначимо з плану швидкостей:

V_D = (P_vd)*_v = 18*0,5 =9 м/с;

Швидкість ланки CD становить:

= (cd)*_v = 10*0,5 =5 м/с;

Кутові швидкості обертання ланок становлять:

Аналогічно будуємо плани швидкостей для всіх 12 положень механізму.

Плани швидкостей представлені в графічній частині.

Таблиця 1.2- Результати кінематичного розрахунку

№		VB	VC		VD	w2	w3	w4
	м/с					С-1
0	7,5	7,5	8	5	9	15,625	31,25	11,111
1	3,5	10	10,5	6	12	7,292	41,667	13,333
2	2,5	10,5	11	4,5	12,5	5,208	43,75	10
3	1,5	9,5	10	2	11	3,125	39,583	4,444
4	6	5,5	6	1	6	12,5	22,917	2,222
5	11	1,5	1,6	0,5	1,5	22,917	6,25	1,111
6	15	12	13	1,5	14	31,25	50	-3,333
7	9,5	14	15	4	17	19,792	58,333	-8,889
8	0	10	10,5	5,5	11,5	0	41,667	12,222
9	7,5	5,5	6	4,5	6	15,625	22,917	10
10	9,5	2	2,15	2	2,5	19,792	8,333	4,444
11	10	2	2,15	2,5	2,5	1,376	8,333	5,556
12	7,5	7,5	8	5	9	20,833	31,25	11,111