2.3.1 Определение скоростей точек механизма
Определим масштаб кинематической схемы:
| (5)
|
Угловая скорость ведущего звена (кривошипа):
| (6)
|
Линейная скорость точки B:
| (7)
|
Запишем векторное уравнение для определения скорости точки C группы Ассура, принадлежащей одновременно шатуну и ползуну:
| (8)
|
Где: 
вектор переносной скорости точки C;
вектор относительной скорости точки C относительно точки B (перпендикулярен звену CB)
Построим план скоростей механизма, для чего примем масштаб построения, удобный для вычислений и достаточный для наглядности чертежа:
| (9)
|
Где: 
отрезок на плане скоростей, изображающий вектор скорости точки B.
Определим величины скоростей:
Угловая скорость 2-го звена равна:
| (13)
|
2.3.2 Вычисление ускорений точек механизма
Ускорение точки B кривошипа при постоянной частоте его вращения 
равно нормальному, 
:
| (14)
|
Векторное уравнение для определения ускорения точки C имеет вид:
| (15)
|
Вектор 
направлен вдоль AB к точке A; вектор 
– от точки C к точке B вдоль CB, 
или 
; вектор 
Уравнение решается построением плана ускорений в масштабе.
Выберем масштаб плана ускорений:
| (16)
|
Где: 
отрезок на плане ускорений, отображающий ускорение точки B и направленный параллельно BA из полюса плана ускорений 
Рассчитаем ускорение 
:
| (17)
|
Рассчитаем отрезок (bn), отображающий нормальное относительное ускорение :
| (18)
|
Из плана ускорений измерим отрезки:
Определим ускорения:
Угловое ускорение звена 1 равно нулю, т.к. тангенциальное ускорение 1-го звена равно нулю.
Угловое ускорение 2-го звена равно:
| (22)
|
Параметры остальных положений механизма рассчитываем по примеру и помещаем в таблицу 1.
Таблица 1 – Параметры механизма
| №
| Vcb
| Vc
| Vs2
| 
| (bn)
| ac
| (pac)
| as2
| (paS)
| 
| (cn)
| ԑ
|
|
| 0,80
| 1.83
| 1.79
| 5,402
| 2,814
| 33.13
|
| 58.47
|
| 85,75
|
| 724,64
|
|
|
| 1,83
|
|
|
|
|
|
|
| 97,45
|
| 812,09
|
|
| 0,91
| 1,35
| 1,53
| 6,976
| 3,63
| 66,26
|
| 70.46
|
| 86,73
| 44.5
| 722,75
|
|
| 1,57
| 0,69
| 1,13
| 20,64
| 10,75
| 70,46
|
| 79,90
|
| 46,77
|
| 389,8
|
|
| 1,83
|
|
| 27,90
| 14,54
| 69,30
| 35,5
|
|
|
|
|
|
|
| 1,57
| 0,69
| 1,13
| 20,64
| 10,75
| 70,4
|
| 79,90
|
| 46,77
|
| 389,8
|
|
| 0,91
| 1,35
| 1,53
| 6,976
| 3,63
| 66,26
|
| 70.46
|
| 86,73
| 44.5
| 722,75
|
|
|
| 1,83
|
|
|
|
|
|
|
| 97,45
|
| 812,09
|
|
| 0,80
| 1.83
| 1.79
| 5,402
| 2,814
| 33.13
|
| 58.47
|
| 85,75
|
| 724,64
|
|
| 1,57
| 1,24
| 1,35
| 20,64
| 10,75
| 100,37
| 51,5
| 97,45
|
| 48,72
|
| 406,4
|
|
| 1,83
|
|
| 27,90
| 14,54
| 97,45
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1,57
| 1,24
| 1,35
| 20,64
| 10,75
| 100,37
| 51,5
| 97,45
|
| 48,72
|
| 406,04
|
2.4 Силовой анализ механизма
2.4.1 Силовой расчёт структурной группы
Группа Ассура (звенья 2 и 3):
Сила полезного сопротивления задана по вариантам и направлена противоположно 
:
| (23)
|
Сила тяжести шатуна:
| (24)
|
Сила тяжести ползуна:
| (25)
|
Сила инерции шатуна (направлена противоположно 
):
| (26)
|
Сила инерции ползуна (направлена противоположно 
):
| (27)
|
Момент инерции звена 2:
| (28)
|
Составим уравнение равновесия – суммы моментов сил, действующих на звено, относительно точки C:
 ;
| (29)
|
;
Составим векторное уравнение равновесия сил, действующих на группу Ассура (звенья 2 и 3):
 ;
| (30)
|
Данное уравнение решаем с помощью построения плана сил в масштабе 
Находим отрезки, выражающие в масштабе известные значения сил:
Силы 
в нашем случае ничтожно малы, поэтому ими можно пренебречь.
Определим значения неизвестных сил из формулы (29):
2.4.2 Силовой расчёт группы начальных звеньев (звенья 4 и 1)
Изобразим группы начальных звеньев в масштабе 
Определим реакцию 
. Для этого составим векторное уравнение сил, действующих на звено 1:
| (31)
|
Где: 
, отсюда следует:
Определим величину и направление уравновешивающего момента
, для этого составим уравнение моментов сил, действующих на звено 1, относительно точки А:
 ;
| (32)
|
Уравновешивающий момент направлен против часовой стрелки.
Мгновенная потребная мощность для данного положения:
Параметры для остальных положений механизма рассчитываем по примеру и помещаем в таблицу 2.
| №
| 
| 
| 
| 
| 
| 
|
| P
|
|
| 233,88
| 132,3
| 72,464
| 700,314
|
|
| 168,48
| 8,821
|
|
|
|
| 81,2
| 670,78
|
|
| | |
|
| 281,856
|
| 72,275
| 632,623
|
|
| 49,8
| 2,607
|
|
| 319,636
| 281,856
| 38,98
| 348,525
|
|
| 23,7
| 1,240
|
|
|
| 277,228
|
| 19,6
| 277,86
| 19.5
| | |
|
| 319,636
| 281,853
| 38,98
| 358,409
|
|
| 36,6
| 1,916
|
|
| 281,856
|
| 72,275
| 654,167
|
|
| 76,2
| 3,989
|
|
|
|
| 81,2
| 682,546
|
|
| | |
|
| 233,88
| 132,3
| 72,464
| 710,114
|
|
| 162,24
| 8,494
|
|
| 389,79
| 401,498
| 40,604
| 425,764
|
|
| 61,62
| 3,226
|
|
|
| 389,802
|
| 19,6
| 390.48
| 19.5
| | |
|
| 389,79
| 401,498
| 40,604
| 50,386
|
|
| 95,94
| 5,023
|
|
|
Таблица 2 – силовые параметры механизма
Таблица 3 – значения параметров 
|
Таблица 2 – силовые параметры механизма
3 Исследование кулачкового механизма
2018-07-06
333
Обсуждений (0)
