Порядок выполнения задания

1. Изобразить в выбранном масштабе схему механизма.

2. Определить скорости всех шарнирных точек механизма и угловые скорости звеньев методом построения плана скоростей.

3. Определить скорости всех шарнирных точек механизма угловые скорости звеньев методом мгновенных центров скоростей.

4. Определить ускорения всех шарнирных точек и угловые ускорения звеньев методом построения плана ускорений.

Пример выполнения расчётно-графической работы

Порядок выполнения работы рассмотрим на примере механизма, изображённого на рис.8.

Рис.8

Дано: АО₁=60 см, АВ=150 см, АС=100 см, CD=100 cм, СЕ=57 см, DE=60 см, DO₃=55 см, EF=130 см, a=70 cм, b=68см, с=120см. Кривошип О₁А вращается с постоянной угловой скоростью ω_АО= 1 с^-1 = const.

Определить для заданного положения механизма:

1) Скорости шарнирных точек механизма и угловые скорости звеньев с помощью плана скоростей;

2) Скорости шарнирных точек механизма и угловые скорости всех его звеньев с помощью МЦС (мгновенных центров скоростей);

3) Ускорения шарнирных точек механизма и угловые ускорения ( ) всех его звеньев с помощью плана ускорений.

Строим схему механизма в соответствии с заданными размерами в выбранном масштабе

,

где - длина звена ;

- длина отрезка = 25 мм на плане механизма.

Определяем модуль скорости точки А начального звена :

,

Вектор перпендикулярен звену и направлен в сторону вращения кривошипа .

Метод мцс

Так как точка В принадлежит звену , совершающему вращательное движение, то .

Зная направление скоростей и , находим МЦС звена АВ - , как точку пересечения перпендикуляров, проведенных к и из точек А и В (рис.9).

Скорость находим из отношения

,

где и - расстояния до МЦС, измеренные по схеме механизма и переведенные с учетом масштаба в натуральную величину.

Откуда

.

Угловая скорость звена АВ

.

Направление угловой скорости звена определяется по направлению скорости вокруг МЦС – в нашем случае против хода часовой стрелки.

Угловая скорость равна:

.

Так как точка С принадлежит звену АВ, то ее скорость определяется из отношения:

Вектор направляем перпендикулярно отрезку в сторону вращения звена АВ. Затем находим МЦС звена CDE - и аналогично определяем скорости и угловые скорости , и

Рис..9. Метод определения скоростей с помощью МЦС

Метод планов скоростей.

Определяем скорость точки А:

и из произвольно выбранного полюса откладываем отрезок который в масштабе ,

представляет скорость (рис 11).

Рис. 10.

Затем переходим к рассмотрению движения звена АВ, совершающего плоское движение. Используем теорему о распределении скоростей

,

где

.

В соответствии с векторным уравнением, из точки проводим линию перпендикулярную АВ, а из полюса скоростей - линию перпендикулярную . Точка пересечения этих линий определяет скорость точки В. Измеряя длины отрезков, с помощью масштабного коэффициента, находим

Используя соотношение ,

находим

Рис.11. План скоростей механизма.

Вектор на плане указывает направление скорости .

Далее рассмотрим движение звена CDE. Составляем уравнение для определения скорости точки D

где

и из последующего построения плана скоростей находим

Для определения составляем систему уравнений:

в соответствии, с которым строим план скоростей для точки и находим

.

Составляя уравнение

завершаем построение плана скоростей механизма, по которому находим

Результаты расчетов сводим в таблицу 1.

Таблица 1

Способ определения	Скорости точек, см/с
	VA	VB	VC	VD	VE	VF
По плану скоростей	0,6	0,67	0,57	0,21	0,33	0,26
С помощью МЦС	0,6	0,67	0,58	0,2	0,33	0,26
Способ определения	Угловые скорости звеньев, рад/с
По плану скоростей	1	0,43	0,45	0,24	1,34	0,38
С помощью МЦС	1	0,43	0,45	0,24	1,34	0,37

Несущественные расхождения результатов объясняются погрешностью построения.