ТММ контрольная 26 вариант. Задание 6вар2- Поляничкин. 1. Структурный анализ механизма 5 Кинематический анализ механизма 6

• Название: 1. Структурный анализ механизма 5 Кинематический анализ механизма 6
• Анкор: ТММ контрольная 26 вариант
• Дата: 30.01.2022
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: Задание 6вар2- Поляничкин.doc
• Тип: Реферат; #346017
• страница: 5 из 5

3. Кинетостатический анализ механизма

3.1 Определение сил, действующих на механизм

Вычерчиваем схему механизма во втором положении кривошипа в выбранном масштабе длин (см. приложение 2). К силам, действующим на механизм, относятся: силы тяжести, силы инерции (моменты сил инерции) и сила резания .

1. 
   Массы звеньев:
   

m₁=0

m₂=m₄= 0,487 кг

m₃=m₅=0,39 кг
2)Определяем силы тяжести звеньев:



<sub>G1=0

G2=G4=0,487·9,81=4,8 Н

G3=G5=0,39·9,81=3,8 Н</sub>

3. 
   Определяем силы инерции:
   

<sub>Pu2= 0,487·6400=3117 Н

Pu3= 0,39·2760=1076 Н

Pu4=0,487·9520=4636 Н

Pu5=0,39·9840=3838 Н</sub>

4. 
   Определяем осевые моменты инерции:
   

_{JS2=JS4=0,17·0,487·0,15}²_{=0,0018 кг·м}²

5. 
   Определяем моменты инерции:
   

3.2. Определение реакций в КП и уравновешивающей силы методом кинетостатики

1. 
   Проводим силовой расчет группы Ассура, состоящей из звеньев 4 и 5.
   

Вычерчиваем группу Ассура отдельно от механизма (см. приложение 2). Действие звеньев 0 (стойка) и 1 (кривошипа) заменяем реакциями, в соответствующие точки группы Ассура прикладываем все известные силы, в том числе силы инерции. Силы инерции направляются в противоположную сторону ускорениям центров масс звеньев. Моменты инерции направляются в противоположную сторону угловым ускорениям звеньев.

При кинетостатическом анализе группы Ассура имеем три неизвестные реакции – , , R₀₅. Для определения тангенциальной составляющей этих реакций запишем уравнение равновесия звена 2 в форме суммы моментов всех сил относительно внутренней кинематической пары (точки С)



Реакции и определим путем построения силового многоугольника, решая графически векторное уравнение, составленное для группы Ассура, состоящей из звеньев 2 и 3



Выбираем масштабный коэффициент плана сил, изображая силу инерции Р₁₄^t отрезком [ab], равным 50,5 мм



С помощью этого коэффициента определяем длины векторов остальных известных сил:

Таблица 13

Величина	Значение, кН	Отрезок на плане, мм
R14t	1762	44,1
G4	4,8	0,1
G5	3,8	0,1
Fu4	4636,24	115,9
Fu5	3837,6	95,9
F	2943	73,6

Неизвестные реакции находим графически, путем построения замкнутого многоугольника сил (см. приложение 2):

2. 
   Проводим силовой расчет группы Ассура, состоящей из звеньев 2 и 3.
   

Вычерчиваем группу Ассура отдельно от механизма (см. приложение 2). Действие звеньев 0 (стойка) и 1 (кривошипа) заменяем реакциями, в соответствующие точки группы Ассура прикладываем все известные силы, в том числе силы инерции. Силы инерции направляются в противоположную сторону ускорениям центров масс звеньев. Моменты инерции направляются в противоположную сторону угловым ускорениям звеньев.

При кинетостатическом анализе группы Ассура имеем три неизвестные реакции – , , . Для определения тангенциальной составляющей этих реакций запишем уравнение равновесия звена 2 в форме суммы моментов всех сил относительно внутренней кинематической пары (точки B)



Реакции и определим путем построения силового многоугольника, решая графически векторное уравнение, составленное для группы Ассура, состоящей из звеньев 2 и 3



Выбираем масштабный коэффициент плана сил, изображая силу инерции Р₁₂^t отрезком [ab], равным 88,1 мм


С помощью этого коэффициента определяем длины векторов остальных известных сил:

Таблица 13

Величина	Значение, кН	Отрезок на плане, мм
R12t	2675	66,9
G2	4,8	0,1
G3	3,8	0,1
Fu2	3116,8	77,9
Fu3	1076,4	26,9
Fрез	2943	73,6

Неизвестные реакции находим графически, путем построения замкнутого многоугольника сил (см. приложение 2):

3. 
   Выполняем расчет начального механизма, состоящего из стойки 0 и кривошипа 1.
   

Вычерчиваем в выбранном масштабе длин начальный механизм на свободном поле чертежа (см. приложение 2). К кривошипу 1 прикладываем силу тяжести и уравновешивающий момент , направленный в сторону вращения. Действие стойки 0 шатуна 2 и шатуна 4 заменяем реакциями , и соответственно.

Составляем уравнение моментов всех сил относительно оси вращения кривошипа и находим значение уравновешивающего момента

М_уравн=R₂₁·h_R21·μ_l+ R₄₁·h_R41·μ_l =

=2800·20,11·0,001+11152·18,32·0,001=260,6 Н ·м



Реакцию определим построением силового многоугольника, решая графически векторное уравнение, составленное для группы начального звена

Выбираем масштабный коэффициент плана сил

Неизвестную реакцию находим графически, путем построения замкнутого треугольника сил (см. приложение 2):
_{R01=[ad]·μF=257·50=12850 H}

3.3. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского

Выбираем масштабный коэффициент «рычага Жуковского»:



Для второго положения кривошипа строим план скоростей, повернутый на 90 градусов против часовой стрелки (см. приложение 2). В соответствующие точки этого плана прикладываем силы, действующие на механизм, в том числе и F_уравн.. При этом момент инерции М_ин.2 представляем в виде пары сил P₂^’ иP₂^”, приложенных в точках а иb и равных





Составляем уравнение моментов всех сил относительно полюса рычага Жуковского, беря плечи всех сил из чертежа, и определяем уравновешивающую силу

3.4. Сравнение результатов расчета уравновешивающей силы

Сравним значения уравновешивающей силы, полученной с использованием метода кинетостатики и с помощью «рычага Жуковского».

Расхождение полученных результатов равно



Так как расхождение результатов не превышает допустимого значения в 5%, расчеты выполнены с достаточной степенью точности.

Заключение

В процессе выполнения контрольной работы выполнен структурный, кинематический и кинетостатический анализ плоского рычажного механизма. Построены 8 планов положений механизма, а также соответствующие этим положениям 8 планов скоростей и 2 плана ускорений. Построена кинематическая диаграммы перемещений ползуна и методом графического интегрирования определены аналоги его скоростей и ускорений. Выполнено сравнение результатов расчета скоростей и ускорений, полученных этими методами. Проведен расчет сил, действующих на механизм, определены реакции во всех кинематических парах механизма, а также найдена уравновешивающая сила, приложенная к начальному звену двумя методами: методом плана сил и с помощью «рычага Жуковского».

Список использованных источников

1. Артоболевский И.И.Теория механизмов и машин : учебник для втузов. – 6-е изд., стер. – М. : Альянс, 2011. – 640 с.

2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин : учебное пособие / А.С.Кореняко [и др.]. – М : МедиаСтар, 2012. – 330 с.

3. Теория механизмов и машин : курсовое проектирование / учеб. пособие // А.В.Шматкова; Иркут. гос. техн. ун-т, каф. Конструирования и стандартизации в машиностроении. – Иркутск : Изд-во ИрГТУ, 2011. – 1 о =электрон. опт. диск (ДСК – 2108).