Реферат: Структурный анализ кулисного механизма


--PAGE_BREAK--1. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ КУЛИСНОГО МЕХАНИЗМА.
Механизм – это система тел, предназначенных для преобразования одного или нескольких твердых тел в требуемое движение других тел.

Твердое тело, входящее в состав механизма называется звеном механизма. Звенья бывают подвижные и неподвижные. Неподвижные это те звенья относительно которых ведется изучение движения других звеньев, эти звенья называются стойками. Из подвижных звеньев выделяют выходные и входные.

Выходное звено – называется звено, которому сообщается движение преобразуемое механизмом в требуемое движение других звеньев.

Выходным звеном называется звено совершающее движение для которого предназначен механизм. Остальные звенья называются соединительными или промежуточными.

Движущим (ведущим) называют звено, для которого элементарная работа внешних сил приложенных к нему является положительной. Ведомым называется звено, для которого элементарная работа внешних сил приложенных к нему является отрицательной или равна нулю.

Подвижное соединение двух звеньев называется кинематической парой. По числу наложенных связей они подразделяются на пары с 1 по 5 класса.

Рассмотрим кулисный механизм:

<img width=«167» height=«336» src=«ref-2_407051051-4098.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1041">

О1 – опора кулисы;

О2 – опора кривошипа;

1 – кривошип;

2 – камень кулисы;

3 – кулиса;

4 – ползун;

5 – штанга.

Представим все пары механизма

0 – 1 опора – кривошип – вращательная пара 5 класса;

0 – 3 опора – кулиса – вращательная пара 5 класса;

1 – 2 кривошип – камень кулисы – поступательная пара 5 класса;

2 – 3 камень кулисы – кулиса – поступательная пара 5 класса;

3 – 4 кулиса – ползун – поступательная пара 5 класса;

4 – 5 ползун – штанга – поступательная пара 5 класса;

5 – 0 штанга – опора – поступательная пара 5 класса.
Подсчитав число звеньев и число кинематических пар механизма, по формуле П.А. Чебышева для плоского механизма. Рассчитаем его степень подвижности.

W=3n-2p5-p4

где:

n– число всех подвижных звеньев механизма;

p5– количество пар 5 класса;

p4– количество пар 4 класса;

n= 5;

р5 = 7

W=3·5-2·7=1

Вывод: механизм работоспособен.

<img width=«132» height=«119» src=«ref-2_407055149-1293.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1043">Определяем структурную группу Асура 4 – 5:
W=3·2-2·3=0

n= 2

p5 = 3

Рис1.

Отдельная группа 4 – 5 – поступательная пара 5 класса
Остаток:

<img width=«165» height=«166» src=«ref-2_407056442-2244.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1044"> Пары:

0 – 1 опора – кривошип – вращательная пара 5 класса;

0 – 3 опора – кулиса – вращательная пара 5 класса;

3 – 2 камень кулисы – кулиса – поступательная пара 5 класса;

1 – 2 кривошип – камень кулисы – поступательная пара 5 класса;

W=3·3-2·4=1

n= 3

p5 = 4

Определим следующую структурную группу Асура 2 – 3 камень кулисы – кулиса – поступательная пара 5 класса;

<img width=«193» height=«149» src=«ref-2_407058686-1825.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1042">

W=3·2-2·3=0

n= 2

p5 = 3
Рис2.

Остаток:

Остаток составляет ведущее звено

<img width=«170» height=«146» src=«ref-2_407060511-1907.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1045">W=3·1-2·1=1
n= 1

p5 = 1
Оставшийся механизм принято называть нулевым или начальным механизмом, во всех выше указанных отдельных структурных группах (присоединяемых цепей к нулевому механизму) степень подвижности W=0. Простейшие цепи типа 3 – 2; 5 – 4 называют нормальными цепями или группами Асура.



2. КИНЕМАТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧЕГО И ХОЛОСТОГО ХОДА МЕХАНИЗМА 2.1. Задачи кинематического анализа. Исходные данные.
Кинематический анализ механизмов в общем случае предусматривает решение трех основных задач:

-   определение положений звеньев и построение траекторий отдельных точек;

-   определение скоростей точек и угловых скоростей звеньев;

-   определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев;

Для механизмов с одной степенью подвижности задаются законом движения одного из звеньев, обычно главного вала машины. Это звено называется ведущим.

Определение перечисленных кинематических характеристик производится в пределах одного периода (цикла) установившегося движения механизма для нескольких положений, что дает возможность с достаточным приближением решить поставленную задачу. Без знания упомянутых кинематических параметров невозможно решать дальнейшую задачу о рациональном подборе размеров. Так, например, траектории некоторых точек механизма нужны для определения хода звеньев, очертания контура машин, а также для установления соответствия движения рабочих звеньев машины правильной последовательности технологического процесса.

В некоторых машинах (в долбежных и строгальных станках) не допускаются большие изменения скорости рабочего звена, так как от этого зависит стойкость режущего инструмента. Из сказанного видна необходимость знания скоростей точек некоторых звеньев и умения, для наглядности, удобно представлять  их в виде графиков.

С помощью планов скоростей определяют приведенную массу (без знания которой нельзя определить момент инерции маховика), закон движения машины и т.д.; планы ускорений нужны для нахождения сил инерции звеньев.

Кинематическое исследование механизмов производят в предположении, что ведущие звенья вращаются с постоянной угловой скоростью, несмотря на то, что в действительности угловая скорость вращения кривошипа не является постоянной. Такое допущение делается ввиду небольшого расхождения между средней и действительной угловой скоростью кривошипа, а также технически облегчает построение планов ускорений.

Кинематическое исследование схем механизмов выполняют графическими и аналитическими методами. Первые отличаются наглядностью и относительной простотой, но не дают точных результатов. Аналитические методы позволяют получить требуемую точность результатов, но отличаются большой сложностью и трудоемкостью вычислений.


Исходные данные:

Шаг перемещения

НЕ

1 м.

Средняя скорость

VEср

0,08 м/с

Коэффициент скорости

KV

1,4

Число оборотов кривошипа



10 мин-1

Число заготовок

i

10 шт.

Масса загрузки

mзаг

70 кг.

Погонная плотность  3 звена

ρ3

10 кг/м

Коэффициент трения от загружаемых деталей

FТ3

0,11

Коэффициент трения штанги

fшт

0,09

Погонная плотность 5 звена

ρ5

30 кг/м

Модуль зубчатого зацепления

m

8 мм.

Число зубьев ведущего колеса

Z1

12

Суммарное число зубьев

ZC

40

Угол зацепления

α

20ْ


    продолжение
--PAGE_BREAK--2.2. Построение плана механизма.
Изображение кинематической схемы механизма в выбранном масштабе, соответствующее определенному положению начального звена, называется планом механизма.

План механизма должен быть построен в определенном чертежном масштабе. Под масштабом физической величины понимают отношение численного значения физической величины в свойственных ей единицах измерения к длине отрезка в миллиметрах, изображающего эту величину.

Масштаб длин для плана механизма есть отношение какой-либо длины в метрах к отрезку, изображающему эту длину на чертеже в миллиметрах.

Пусть требуется определить положение механизма, через равные промежутки времени движения ведущего звена О2А, если заданы координаты неподвижных точек О2, О3, О4.

По заданной конструктивной схеме механизма составляем кинематическую схему (Рис.1). Кинематическую схему изображаем в четырех положениях: в двух крайних и двух промежуточных. В крайних положениях ось кулисы О1В и О1Dявляется касательной к траектории центра пальца кривошипа.
2.3. Определяем размеры всех звеньев кулисного механизма.
Отмечаем ход штанги Н. Угол качания Ψ=< BO1Dкулисы определяем по заданному значению коэффициента изменения скорости хода согласно формуле:

<img width=«243» height=«45» src=«ref-2_407062418-542.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">

Так как ось симметрии О1Е угла качания кулисы перпендикулярна к оси движения штанги, то длина хорды BDравна ходу штанги. Из прямоугольных треугольников О1ЕBи О1АО2 определим длину кулисы lи длину кривошипа rпо формулам:

<img width=«221» height=«63» src=«ref-2_407062960-533.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">

<img width=«261» height=«44» src=«ref-2_407063493-525.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">

Для построения плана кулисного механизма Лист 1. будем пользоваться следующим алгоритмом:

1.     определяем масштаб плана механизма:

ml=НЕ /<img width=«23» height=«25» src=«ref-2_407064018-170.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">

гдеНЕ=1м – длина отрезка НЕ, в метрах;

<img width=«23» height=«25» src=«ref-2_407064018-170.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">– длина отрезка  в миллиметрах на плане механизма (выбирается произвольно);

Принимаем <img width=«23» height=«25» src=«ref-2_407064018-170.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">= <metricconverter productid=«200 мм» w:st=«on»>200 мм, тогда:

ml=1/200=0.005 м/мм;

Исходя из полученных данных, построение плана механизма (Рис.2) производится в следующем порядке:

1.     Откладывается отрезок длинной равной перемещению штанги <img width=«23» height=«25» src=«ref-2_407064018-170.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">=200 мм.

2.     От крайних точек проводятся две прямые до пересечения точка О1, под углом к горизонтали Ψ/2= 15º.

3.     На оси качания кулисы откладывается отрезок О1О2 и вычерчивается окружность радиусом r/ ml=  0,383 / 0,005 = <metricconverter productid=«76,6 мм» w:st=«on»>76,6 мм

4.     Из оси кривошипа О2 проводятся перпендикуляры к кулисе в крайних положениях механизма О2А.

5.     Окружность делиться на восемь равных частей начиная от крайней точки кулисы А.


2.4. Построение планов скоростей звеньев кулисного механизма.
Задача об определении скоростей, которую будем решать путём построения плана скоростей формулируется следующим способом. Дан план механизма с указанием всех размеров и задано число оборотов начального звена.

Угловая скорость кривошипа определяется из известного числа оборотов двигателя как соотношение:

<img width=«215» height=«45» src=«ref-2_407064698-538.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">

Исходя из уже определенных параметров можно рассчитать скорость точки А принадлежащую кривошипу:

<img width=«219» height=«45» src=«ref-2_407065236-504.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">

Вектор этой скорости направлен перпендикулярно rв сторону вращения кривошипа.

Для построения плана скоростей рассчитываем масштаб построения:

<img width=«187» height=«49» src=«ref-2_407065740-552.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034">

<img width=«20» height=«25» src=«ref-2_407066292-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1035">– отрезок, соответствующий на плане ускорений скорости точки А.

Принимаем <img width=«20» height=«25» src=«ref-2_407066292-132.coolpic» v:shapes="_x0000_i1036">= 40 мм.

Скорость точки А3 кулисы совпадает с точкой А2 камня кулисы и определяется по уравнению:

<img width=«109» height=«25» src=«ref-2_407066556-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1037">

Это уравнение основано на том, что абсолютное движение звена 2 представляется как составное из переносного движения вместе со звеном 3 и относительного движения по отношению к этому звену. Скорость VA2A3направлена параллельно ОВ, поступательная пара, соединяющая звенья 2 и 3 допускает поступательное движение только в этом направлении. Скорость VА3направлена перпендикулярно ОВ. Можно записать уравнение:

<img width=«132» height=«45» src=«ref-2_407066792-401.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">

Скорость в точке В кулисы определяем на основе теоремы о подобии.

Построение планов скоростей Лист 1. производится следующим образом:

Из полюса Р в направлении вращения откладываем силу VAизвестную по величине и направлению. Силы неизвестные по величине но известные по направлению замыкают треугольник.

<img width=«199» height=«210» src=«ref-2_407067193-3824.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1046">Далее узнаем их истинные значения умножая на соответствующий масштаб по теореме подобия определяем скорость в точке В.

<img width=«92» height=«45» src=«ref-2_407071017-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">

Проводим прямую параллельную штанге (скорость будет определяться из второго треугольника и будет равна VEумноженной на масштаб.

Строим  8 планов скоростей Лист 1. результаты графического вычисления скоростей в точках А, В сводим в Таблицу 1.
0 — <img width=«203» height=«52» src=«ref-2_407071310-805.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">

1 — <img width=«269» height=«50» src=«ref-2_407072115-1051.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">м/с

2 — <img width=«275» height=«49» src=«ref-2_407073166-600.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042"> м/с

3 — <img width=«275» height=«54» src=«ref-2_407073766-1131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043"> м/с

4 — <img width=«275» height=«54» src=«ref-2_407074897-1112.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044"> м/с

5 — <img width=«263» height=«52» src=«ref-2_407076009-1060.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045"> м/с

6 — <img width=«263» height=«51» src=«ref-2_407077069-1035.coolpic» v:shapes="_x0000_i1046"> м/с

7 — <img width=«251» height=«51» src=«ref-2_407078104-990.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047"> м/с
Таблица 1. Значение скоростей.


    продолжение
--PAGE_BREAK--2.5. Построение кинематических диаграмм.
2.5.1. Построение диаграммы перемещения.

Диаграмма перемещений строится по результатам полученным в ходе решения задач на определение положения механизма в периоде одного цикла его движения.

Кинематическая диаграмма скоростей можно строить графическим дифференцированием диаграммы перемещения.

Начнем построение графика перемещения SC=SC(t). Кривошип О1А вращается с постоянным числом оборотов n=10 об/мин траекторию движения делим на 8 равных частей А; А1; А2…А7. Определяем соответствующие положения точек В; В1; В2…В7.

Первое положение т. В соответствует крайнему левому положению механизма. Положение точки В1 будем определять ее расстоянием от точки В. Строим оси координат <img width=«59» height=«21» src=«ref-2_407079094-155.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048"> и на оси абсцисс откладываем отрезок х который отображает время Т одного полного оборота кривошипа.

Причем:

<img width=«165» height=«44» src=«ref-2_407079249-393.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049"> (сек)

Определяем масштаб оси абсцисс :

<img width=«136» height=«41» src=«ref-2_407079642-335.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">(сек/мм)

По оси ординат масштаб остается таким же как и масштаб mlт.е. ml= mS= 0,05

После полученные точки соединяем плавной кривой.




2.5.1. Построение диаграммы скоростей.

Для построения диаграммы скоростей точки В применим метод графического дифференцирования методом хорд.

Под кривой перемещения строим кривую скоростей для этого из полюса Р взятого на расстоянии Н=33,3мм. проводим лучи параллельные хордам диаграммы перемещения. Тогда отрезки отсекаемые этими лучами с осью ординат представляют собой скорость усредненную для каждого участка. Откладываем эти отрезки в виде ординат по середине соответствующих промежутков, получаем в осях ступенчатую линию, затем плавно скругляем ее и получаем график скорости точки В.

Масштаб для данного графика принимаем:

<img width=«95» height=«51» src=«ref-2_407079977-317.coolpic» v:shapes="_x0000_i1051">

где:

Н=33.3мм;

mt= 0.03 (сек/мм);

mS= 0,005 м/мм;

<img width=«247» height=«52» src=«ref-2_407080294-679.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052">


2.6. Построение планов ускорений звеньев кулисного механизма. 2.6.1. Построение плана ускорений звеньев кулисного механизма для 2 положения.
Для построения планов ускорений принимаем, что кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, а точка А будет иметь только нормальное ускорение Wanвеличина которого определяется по формуле:

<img width=«256» height=«28» src=«ref-2_407080973-501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">

Waпо направлению параллельно отрезку lОАи направлено к О2

Масштаб ускорения:

<img width=«227» height=«52» src=«ref-2_407081474-689.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054">

Ускорения точек А1 и А2, как и их скорости, будут равны.

Движение точки А2 камня кулисы рассматриваем как сложное: вместе с кулисой (переносное) и относительно нее. Поэтому:

<img width=«231» height=«25» src=«ref-2_407082163-455.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">

Это уравнение можно записать и несколько иначе, что равносильно

<img width=«231» height=«25» src=«ref-2_407082618-456.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

В этом уравнении, кроме относительного ускорения <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407083074-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057"> имеющего направление относительного перемещения звеньев 2 и 3 (т.е. параллельно звену О1В), появилось кориолисово (поворотное) ускорение, величина которого определяется по формуле:

<img width=«131» height=«25» src=«ref-2_407083224-276.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058">

Где:

<img width=«169» height=«45» src=«ref-2_407083500-440.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059">рад/с

<img width=«205» height=«25» src=«ref-2_407083940-384.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">м/с2

Направление кориолисова ускорения определяется поворотом относительной скорости <img width=«36» height=«25» src=«ref-2_407084324-138.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061"> на 90ْ по направлению переносной угловой скорости <img width=«20» height=«24» src=«ref-2_407084462-100.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062">

Нормальное ускорение в точке А3:

<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_407084562-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063"><img width=«189» height=«48» src=«ref-2_407084635-528.coolpic» v:shapes="_x0000_i1064">м/с2

направление которого от точки А к точке О1 параллельно прямой О1А.

Векторы <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407083074-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1065"> и <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_407085313-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1066"> известны только по направлению: вектор <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_407085313-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1067"> перпендикулярен направлению О1А, а вектор <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407083074-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1068"> параллелен этому направлению. От точки А1,2 плана ускорений перпендикулярно О1А отложим отрезок <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407085747-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1069"> вектора <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407085887-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1070"> кориолисова ускорения, так что бы конечные точки векторов ра1,2 и <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407085747-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1071"> совпадали. Теперь через начальную точку вектора <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407085747-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1072"> проводим параллельно О1А направление вектора <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407083074-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1073">. Из полюса Р отложим параллельно О1А от точки А к точке О1 отрезок nA3C, изображающий вектор <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_407086469-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1074">. Через конец этого вектора  проведем перпендикулярно направление вектора <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_407085313-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1075"> до пересечения в точке а3 с направлением вектора <img width=«40» height=«25» src=«ref-2_407083074-150.coolpic» v:shapes="_x0000_i1076">. Соединив точку а3 с полюсом Р, получим отрезок Ра3 абсолютного ускорения <img width=«28» height=«25» src=«ref-2_407086906-126.coolpic» v:shapes="_x0000_i1077"> точки А3.

Определим величину <img width=«241» height=«25» src=«ref-2_407087032-417.coolpic» v:shapes="_x0000_i1078">м/с2

Определим ускорение шатуна кулисы:

<img width=«223» height=«45» src=«ref-2_407087449-547.coolpic» v:shapes="_x0000_i1079"> м/с2

Проводим горизонтальную прямую через точку полюса, опускаем на нее перпендикуляр из точки конца вектора WВ.

Определим значение ускорения <img width=«241» height=«27» src=«ref-2_407087996-501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1080"> м/с2

Величину углового ускорения звена 3 находим по формуле:

<img width=«177» height=«51» src=«ref-2_407088497-536.coolpic» v:shapes="_x0000_i1081"> 1/c

Для определения направления этого ускорения переносим вектор <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_407085313-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1082"> в точку А3 и наблюдаем, в какую сторону этот вектор вращает кулису О1В.
    продолжение
--PAGE_BREAK--2.6.2. Построение плана ускорений звеньев кулисного механизма для 6 положения.
Для построения планов ускорений принимаем, что кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, а точка А будет иметь только нормальное ускорение Waвеличина которого определяется по формуле:

<img width=«252» height=«28» src=«ref-2_407089175-496.coolpic» v:shapes="_x0000_i1083">
<img width=«131» height=«25» src=«ref-2_407083224-276.coolpic» v:shapes="_x0000_i1084">

Где:

<img width=«160» height=«45» src=«ref-2_407089947-413.coolpic» v:shapes="_x0000_i1085">рад/с

<img width=«188» height=«25» src=«ref-2_407090360-357.coolpic» v:shapes="_x0000_i1086">м/с2

<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_407084562-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1087"><img width=«188» height=«48» src=«ref-2_407090790-518.coolpic» v:shapes="_x0000_i1088">м/с2

Определим величину <img width=«302» height=«26» src=«ref-2_407091308-542.coolpic» v:shapes="_x0000_i1089">м/с2

<img width=«263» height=«45» src=«ref-2_407091850-631.coolpic» v:shapes="_x0000_i1090"> м/с2

Проводим горизонтальную прямую через точку полюса, опускаем на нее перпендикуляр из точки конца вектора WВ.

Определим значение ускорения <img width=«241» height=«27» src=«ref-2_407087996-501.coolpic» v:shapes="_x0000_i1091"> м/с2

<img width=«153» height=«51» src=«ref-2_407092982-483.coolpic» v:shapes="_x0000_i1092"> 1/с

Для определения направления этого ускорения переносим вектор <img width=«35» height=«25» src=«ref-2_407085313-142.coolpic» v:shapes="_x0000_i1093"> в точку А3 и наблюдаем, в какую сторону этот вектор вращает кулису О1В.



--PAGE_BREAK--3.2.2 Рассмотрим структурную группу 2-3


  масса кулисы:

<img width=«179» height=«24» src=«ref-2_407096700-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1102"> кг.

где:

<img width=«13» height=«24» src=«ref-2_407097004-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1103">=1,93 м — длинна кулисы;

  вес кулисы:

<img width=«205» height=«24» src=«ref-2_407097097-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1104"> Н

сила инерции кулисы:

<img width=«101» height=«24» src=«ref-2_407097451-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1105">

где:

<img width=«166» height=«45» src=«ref-2_407097667-387.coolpic» v:shapes="_x0000_i1106"> м/с2

<img width=«173» height=«26» src=«ref-2_407098054-312.coolpic» v:shapes="_x0000_i1107"> Н

Сила инерции штанги прикладывается к точке К расстояние до которой определяется по формуле:

<img width=«89» height=«45» src=«ref-2_407098366-266.coolpic» v:shapes="_x0000_i1108">;

где:

<img width=«212» height=«45» src=«ref-2_407098632-476.coolpic» v:shapes="_x0000_i1109">

<img width=«157» height=«41» src=«ref-2_407099108-362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1110">м

<img width=«153» height=«44» src=«ref-2_407099470-395.coolpic» v:shapes="_x0000_i1111">м

Plsk
=
lSK
/m
l
=
0,32/0,005=64 мм.
Реакции действующие на (2-3) R03; R23; R34.

Откуда известно:

R
34
= — R
45
= 1136 Н

R
23
направлена перпендикулярно кулисе из точки А.

Составим уравнение моментов относительно точки А:

<img width=«300» height=«27» src=«ref-2_407099865-588.coolpic» v:shapes="_x0000_i1112">

где:

         lO1A=1,85 м;

         h1=0,0792 м;

         h2
=
<metricconverter productid=«0,3 м» w:st=«on»>0,3м;

         h
3
=
0,048 м;

<img width=«509» height=«45» src=«ref-2_407100453-996.coolpic» v:shapes="_x0000_i1113"> Н

Построим план сил. Масштабный коэффициент построения примем:

<img width=«181» height=«47» src=«ref-2_407101449-518.coolpic» v:shapes="_x0000_i1114">

R
43
=1136/5=227,2мм;

P
ин3
=0,965/5=0,193 мм;

G
3
=189/5=37,8 мм;

RTO
1
=53,69/5=10,74мм;

Графически определим реакции R23и <img width=«30» height=«30» src=«ref-2_407101967-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1115">:

<img width=«199» height=«25» src=«ref-2_407102097-352.coolpic» v:shapes="_x0000_i1116"> Н

<img width=«209» height=«27» src=«ref-2_407102449-348.coolpic» v:shapes="_x0000_i1117"> Н


3.2.3 Рассмотрим структурную группу 2-1
Определим реакции действующие на кривошип:

R
21
+
R
01
= 0


Найдем крутящий момент:

<img width=«163» height=«27» src=«ref-2_407102797-409.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">

Уравновешивающий момент МУ :

<img width=«265» height=«27» src=«ref-2_407103206-826.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119"> Н×м


3.2.4 Рычаг Жуковского


Рычаг Жуковского это план сил в данном положении повернутый на 90°и рассматриваемый как твердое тело с приложенными в денных точках всеми силами действующими на это тело.

Найдем уравновешивающую силу РУ :

<img width=«257» height=«25» src=«ref-2_407104032-428.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">

<img width=«383» height=«24» src=«ref-2_407104460-574.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121"> Н

<img width=«255» height=«27» src=«ref-2_407105034-858.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">
Сравниваем значения полученные при расчете по структурным группам и при расчете по рычагу Жуковского:

<img width=«175» height=«45» src=«ref-2_407105892-433.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123">

<img width=«249» height=«44» src=«ref-2_407106325-549.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">

Что удовлетворяет условию.



    продолжение
--PAGE_BREAK--3.3 Кинетостатическое исследование холостого хода

3.3.1 Рассмотрим структурную группу 4-5 (шатун кулисы – штанга)


Массы звеньев механизма:

  масса штанги:

<img width=«167» height=«24» src=«ref-2_407106874-285.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125"> кг.

где:

<img width=«140» height=«24» src=«ref-2_407094039-243.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126">м.

определяем силу тяжести штанги:

<img width=«195» height=«24» src=«ref-2_407107402-336.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127"> Н

определяем силу инерции штанги:

<img width=«216» height=«24» src=«ref-2_407107738-372.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128"> Н

где: WE
= 0,651 м/с2 ускорение штанги.

определяем силу трения:

<img width=«263» height=«24» src=«ref-2_407108110-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129"> Н

составим уравнение равновесия штанги:

<img width=«225» height=«24» src=«ref-2_407095424-379.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">

где:

<img width=«168» height=«41» src=«ref-2_407108909-386.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131"> Н

значение P
45
нам не известно, найдем его графическим способом, для этого построим план сил.

Целесообразно принять масштаб построения:

<img width=«184» height=«47» src=«ref-2_407109295-521.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">

lG
5
= G
5
/
m
P
= 2943/50=58,86 мм;

lP
тр
= Ртр/m
P
= 323,7/50= <metricconverter productid=«6,47 мм» w:st=«on»>6,47 мм;

lP
ин
= Рин/m
P
= 195/50= <metricconverter productid=«3,9 мм» w:st=«on»>3,9 мм;

lR
05
= R
05
/
m
P
= 1471,5/50= <metricconverter productid=«29,43 мм» w:st=«on»>29,43 мм;

Определим величину силы  P
45
=
lF
45
×m
P
=10,37×50=518,5 кН
3.3.2 Рассмотрим структурную группу 2-3


  масса кулисы:

<img width=«179» height=«24» src=«ref-2_407096700-304.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133"> кг.

где:

<img width=«13» height=«24» src=«ref-2_407097004-93.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">=1,93 м — длинна кулисы;

  вес кулисы:

<img width=«205» height=«24» src=«ref-2_407097097-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135"> Н

сила инерции кулисы:

<img width=«101» height=«24» src=«ref-2_407097451-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136">

где:

<img width=«195» height=«45» src=«ref-2_407110783-434.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137"> м/с2

<img width=«165» height=«26» src=«ref-2_407111217-293.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138"> Н

Сила инерции штанги прикладывается к точке К расстояние до которой определяется по формуле:

<img width=«89» height=«45» src=«ref-2_407098366-266.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139">;

где:

<img width=«212» height=«45» src=«ref-2_407098632-476.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">

<img width=«157» height=«41» src=«ref-2_407099108-362.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141">м

<img width=«153» height=«44» src=«ref-2_407099470-395.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142">м

Plsk
=
lSK
/m
l
=
0,32/0,005=64 мм.
Реакции действующие на (2-3) R03; R23; R34.

Откуда известно:

R
34
= — R
45
= 518,5 Н

R
23
направлена перпендикулярно кулисе из точки А.

Составим уравнение моментов относительно точки А:

<img width=«300» height=«27» src=«ref-2_407099865-588.coolpic» v:shapes="_x0000_i1143">

где:

         lO1A=1,85 м;

         h1=0,0792 м;

         h2= <metricconverter productid=«0,3 м» w:st=«on»>0,3 м;

         h3
=
0,048 м;

<img width=«528» height=«45» src=«ref-2_407113597-1018.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144"> Н

Построим план сил. Масштабный коэффициент построения примем:

<img width=«180» height=«47» src=«ref-2_407114615-521.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">

R
43
=518,5/5=103,7 мм;

P
ин3
=6,3 /5=1,26 мм;

G
3
=189/5=37,8 мм;

RTO
1
=398,23/5=79,65 мм;

Графически определим реакции R23и <img width=«30» height=«30» src=«ref-2_407101967-130.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">:

<img width=«200» height=«25» src=«ref-2_407115266-354.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147"> Н

<img width=«229» height=«27» src=«ref-2_407115620-377.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148"> Н


    продолжение
--PAGE_BREAK--

еще рефераты
Еще работы по производству