Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kursova_robota_z_TMM_2012.doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
16.11.2019
Размер:
3.49 Mб
Скачать

Кінематичні пари механізму

Позначення кінематичної пари

Номери ланок,

які утворюють кінематичну пару

Характер відносного руху ланок

Клас кінематичної пари

О1

А

В

В

С

С

D

0–1

1–2

0–3

2–3

2–4

4–5

5–0

Обертальний

Обертальний

Обертальний

Поступальний

Поступальний

Обертальний

Поступальний

V

V

V

V

V

V

V

За формулою П.Л. Чебишева [1, 2, 3, 11] визначимо ступінь рухомості механізму:

(1.1)

де – кількість рухомих ланок механізму;

– кількість кінематичних пар V класу;

– кількість кінематичних пар ІV класу.

Оскільки , тоді в даному механізмі має бути одна початкова ланка. За початкову згідно з технічним завданням приймаємо ланку 1. Розкладаємо механізм на структурні групи Ассура. Перш за все відокремлюємо ланцюг, який складається з двох ланок 4, 5 і трьох кінематичних пар (С, С, D), які утворюють групу II класу другого порядку ІV виду (рис. 1.1, в). Далі відокремлюємо ланцюг, який складається з ланок 2, 3 (рис. 1.1, б) і трьох кінематичних пар (А, В, В). Ця група є групою II класу другого порядку III виду. Кривошип 1 разом зі стояком 0 утворюють механізм І класу (рис. 1.1, а).

У цілому механізм, який розглядаємо, є механізмом II класу. Для такого механізму можна записати формулу будови:

І(0, 1)→ІІ(2, 3) →ІІ(4, 5),

де цифрою І позначено механізм першого класу, цифрою II – клас групи

Рис. 1.1. Схеми механізму І класу (а) та груп Ассура ІІ класу другого порядку ІІІ (б) і IV (в) видів

Ассура. Номери ланок, що входять до складу механізму І класу та груп, взято у дужки.

2. Кінематичний аналіз шарнірно-важільного механізму

2.1. Побудова дванадцяти положень механізму

Кінематичну схему механізму будуємо в масштабі:

,

де – дійсна довжина кривошипа О1А, м;

– довжина відрізка в мм, який зображає кривошип на плані механізму.

Інші відрізки кінематичної схеми:

.

Побудову кінематичної схеми починаємо з елементів нерухомої ланки. З точки О1 (аркуш 1 (додаток А)) проводимо траєкторію центра шарніра А. Приймаємо положення кривошипа 1, для якого і повзун 5 знаходиться в крайньому лівому положенні, за початкове і будуємо дванадцять рівновіддалених положень кривошипа. Через отримані точки проводимо прямі , які визначають положення всіх інших ланок. Методом засічок знаходимо положення центра мас куліси 2. З’єднавши отримані точки плавною кривою, одержимо траєкторію точки .

Будуємо ще одне положення механізму, у якому повзун 5 знаходиться в крайньому правому положенні .

2.2. Побудова планів швидкостей для дванадцяти положень механізму

Побудову планів швидкостей розглянемо на прикладі шостого положення механізму. З полюса (див. аркуш 1 (додаток А) або рис. 2.1) плану швидкостей за напрямом обертання кривошипа перпендикулярно відкладаємо в масштабі вектор швидкості точки А, величина якого:

,

Рис. 2.1. План швидкостей для шостого положення механізму

де –кутова швидкість кривошипа, .

Приймаємо довжину відрізка, який зображає вектор швидкості точки А, Тоді масштаб плану швидкостей:

.

Швидкість точки B2, яка лежить на кулісі АС і в даний момент збігається з точкою В, що належить каменю 3 чи стояку 0, визначаємо з рівнянь:

(2.1)

З точки а проводимо напрям вектора відносної швидкості (перпендикулярно до АВ), а через те, що , то з полюса проводимо напрям вектора швидкості (паралельно АВ). Точка перетину цих ліній і є шукана точка , а відрізки і відповідно у масштабі зображають вектори швидкостей і , тобто:

.

Для визначення швидкості точки С2, яка належить кулісі 2 і в даний момент збігається з точкою С, що належить ланкам 4 і 5, використаємо теорему подібності плану швидкостей ланці, на підставі якої можна скласти пропорцію:

.

Тоді

.

Відклавши від точки а на продовженні відрізка відрізок , знаходимо положення точки , поєднавши яку з полюсом , отримаємо в масштабі швидкість точки С2:

.

Швидкість точки С, яка належить повзунам 4 і 5, можна виразити через швидкості точок С2 і С0. Вектор швидкості точки С2 відомий за величиною і за напрямом; швидкість точки С0, що належить стояку і також збігається з точкою С, . Тоді можна записати векторні рівняння:

(2.2)

На плані швидкостей з точки проводимо паралельно кулісі АС пряму, яка визначає напрям швидкості , а з полюса проводимо лінію паралельну напрямній, що визначає напрям швидкості точки С відносно стояка. Відрізки і у масштабі зображають вектори швидкостей:

.

Для визначення швидкості центра мас S2 куліси використаємо теорему подібності плану швидкостей ланці, склавши пропорцію:

, (2.3)

з якої знаходимо

.

З’єднавши точку з полюсом плану швидкостей, отримаємо відрізок , який у масштабі визначає значення швидкості:

.

Значення кутової швидкості куліси знаходимо за формулою

.

Щоб визначити напрям кутової швидкості , розглянемо обертання ланки 2 відносно точки А. Напрям руху точки В2 відносно точки А визначається вектором швидкості . Подумки переносимо цей вектор у точку В механізму і вважаємо точку А нерухомою. Отже, ланка АС відносно точки А обертається за годинниковою стрілкою.

Плани швидкостей для інших положень механізму будуємо аналогічно (див. аркуш 1 (додаток А)). Отримані значення відрізків, які зображають вектори швидкостей, і значення швидкостей наведені у табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Визначення швидкостей різних точок і ланок механізму

Позначення

Положення механізму

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

70,70

64,00

43,50

19,00

6,50

32,00

55,30

68,00

67,00

40,00

15,00

53,00

1,60

0,96

0,65

0,28

0,10

0,48

0,83

1,02

1,01

0,60

0,22

0,80

0,00

31,50

56,50

68,00

70,00

63,00

44,00

17,50

24,50

58,50

68,50

40,50

0,00

0,47

0,85

1,02

1,05

0,95

0,66

0,26

0,37

0,88

1,03

0,61

70,70

69,00

58,50

46,50

42,50

51,50

64,00

70,00

71,00

78,50

93,00

76,00

1,06

1,03

0,88

0,70

0,64

0,77

0,96

1,05

1,07

1,12

1,39

1,14

0,00

26,50

40,00

41,50

41,50

40,00

33,50

16,00

25,00

76,00

92,00

51,00

0,00

0,40

0,60

0,62

0,62

0,60

0,50

0,24

0,37

1,14

1,38

0,76

70,70

55,00

34,00

14,00

5,30

21,00

45,50

62,50

76,00

54,50

23,00

75,00

1,06

0,83

0,51

0,21

0,08

0,32

0,68

0,94

1,14

0,82

0,35

1,12

70,70

63,50

43,50

22,00

12,50

33,00

55,00

68,50

68,00

56,00

61,00

62,50

1,06

0,95

0,65

0,33

0,19

0,49

0,83

1,03

1,02

0,84

0,92

0,94

0,00

1,41

2,23

2,50

2,54

2,38

1,83

0,85

1,48

4,37

5,44

2,73

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]