Механика. Контрольная работа по дисциплине прикладная механика направление Технология транспортных процессов
 Скачать 1.65 Mb.
|
|
Образовательное учреждение высшего образования «Южно-Уральский институт управления и экономики» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ Прикладная механика НАПРАВЛЕНИЕ «Технология транспортных процессов» 23.03.01 Выполнил студент Шубин А. О. группа ТТПЗ-301 Проверил Преподаватель Саврасова Н. Р. Результат проверки_________________ г. Челябинск, 2019 г.  СОДЕРЖАНИЕ Техническое задание………………………………………………… Введение……………………………………………………………… 1. Структурный анализ механизма…………………………………….. 1.1 Степень подвижности механизма……………………………… 1.2 Разбивка механизма на группы Ассура и начальный механизм… 1.3 Формула строения механизма…………………………………….. 2. Кинематический анализ механизма………………………………….. 2.1 Построение 12 положений плана механизма……………………. 2.2 Построение плана скоростей…………………………………….. 2.3 Построение плана ускорений……………………………………. 3. Силовой анализ механизма………………………………………….. 3.1 План механизма в заданном положении……………………….. 3.2 Механическая характеристика сил полезного сопротивления… 3.3 Определение реакций в кинематических парах………………… Заключение……………………………………………………………. Список использованной литературы…………………………………  ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ Механизм бревносбрасывателя Параметры расчета:
Расчетная схема:  Рис. 1 Структурная схема плоского механизма  ВведениеОсновой целью выполнения задания является изучение общих методов исследования и проектирования механизмов; применение знаний из ранее изученных дисциплин для конструирования, изготовления и эксплуатации машин в любой отрасли промышленности и транспорта. Задачей данной работы является проведение структурного, кинематического и силового анализа механизма, методами построения планов скоростей, ускорений и сил. При выполнении графической части проекта использованы результаты проведенных расчетов. Поставленные задачи решались с учетом действующих стандартов предприятия и рекомендациях, учитывающих опыт создания подобных устройств.  1. Структурный анализ механизма1.1 Степень подвижности механизма Проведём структурный анализ для кривошипно-коромыслового механизма. Структурная схема механизма в соответствии с принятыми условными обозначениями изображает звенья механизма, их взаимное расположение, а также подвижные пары между звеньями. На схеме звенья обозначены цифрами, кинематические пары - заглавными латинскими буквами. Заданный механизм представляет собой кривошипно-шатунный механизм, состоящий из трех подвижных звеньев: - 1 кривошип, - 2 шатун, - 3 коромысло. Звенья связаны между собой и со стойкой четырьмя кинематическими парами О, А, В, О1. Все кинематические пары вращательные, одноподвижные  класса.  Рис 2. Структурная схема механизма  В нашем случае механизм плоский (траектории всех точек в параллельных плоскостях). Поэтому степень подвижности находим по формуле Чебышева:  где  - число степеней свободы; - количество подвижных звеньев: 1, 2, 3; - число кинематических пар Vкласса: О, А, В, О1 (вращательные); - число кинематических пар IV класса. .1.2 Разбивка механизма на группы Ассура и начальный механизм Механизм состоит из одной группы Ассура 3-2 и начального механизма ОА.  Рис. 3 Группа Ассура II класса, двухповодковая.  Рис. 4 Начальный механизм  1.3 Формула строения механизма Механизм второго класса (по max II классу группы Ассура). Структурная формула механизма:  . 2. Кинематический анализ механизма Данные для расчета:  2.1 Построение 12 положений звеньев механизма. При построении кинематических схем и планов положений механизмов определяется масштаб длины,  : где:  - действительная длина кривошипа,  ; - длина отрезка на плане механизма, изображающего кривошип, . Рис. 5 Построение 12 положений звеньев механизма  2.2 Построение плана скоростей Строим в масштабе план кинематической схемы механизма при заданном угле поворота кривошипа  .План механизма  - Скорость точки А.  Из произвольной точки Р, принятой за полюс плана скоростей строим отрезок  , соответствующий вектору  длиной 100 мм, тогда масштабный коэффициент плана скоростей равен: - Скорость точки В  Из полюса проводим линию, перпендикулярную  , а из конца отрезка - линию, перпендикулярную  . Пересечение этих линий дает на плане скоростей точку  , причем отрезок  изображает скорость точки  , а отрезок  - скорость точки относительно точки  Численные значения скоростей:  Для определения скорости точки  воспользуемся принципом подобия плана скоростей и плана механизма, согласно которому точки звена расположены подобно соответствующим точкам плана. Поскольку в механизме точка В находится на 2/3 звена  , то и на плане скоростей  Численные значения скорости точки С:   Используя принцип подобия строим на плане скорости центров масс звеньев. Центры масс расположены на серединах звеньев, значит и на плане скоростей они будут расположены на серединах отрезков, соответствующих звеньям. Численные значения скоростей центров масс:    Угловые скорости звеньев:  ; ;2.3 Построение плана ускорений Определить методом планов ускорения всех подвижных шарниров и угловые ускорения звеньев. Ускорение точки   где  - нормальная и тангенциальная составляющие.Поскольку угловая скорость  угловое ускорение  и  Тогда Из произвольной точки  - полюса плана ускорений откладываем отрезок  длиной  , направленный параллельно звену в сторону точки  , как и вектор нормальной составляющей  .Масштабный коэффициент плана ускорений:  .План ускорений  Ускорение точки находим по принципу относительности движения, рассматривая два уравнения:  Приравниваем правые части уравнений  Направления нормальных составляющих  и  параллельны звеньям и соответственно и направлены к центрам вращения. Их численные значения равны:  Направления тангенциальных составляющих перпендикулярны этим звеньям, их численные значения неизвестны. На плане ускорений длины отрезков и  , соответствующих ускорениям и равны:  .Откладываем из точки  отрезок  и из точки  ведем линию действия вектора  . Из плюса  откладываем отрезок  и из точки  ведем линию действия вектора  .Пересечение этих перпендикуляров дает точку .Отрезки  и  соответствуют относительным ускорениям  и  , а отрезок  - полному ускорению точки .Численные значения тангенциальных составляющих и полного ускорения:     Для определения скорости точки воспользуемся принципом подобия плана скоростей и плана механизма, согласно которому точки звена расположены подобно соответствующим точкам плана. Поскольку в механизме точка С находится на 1/3 звена ВС, то и на плане скоростей  Ускорение точки   Вектор  направлен параллельно направляющим ползуна. Вектор нормальной составляющей  направлен параллельно, а тангенциальной составляющей  - перпендикулярно звену  Численные значение нормальной составляющей:  Из полюса плана проводим линию, параллельную направляющей ползуна. Параллельно звену  откладываем отрезок  , равный: ,к концу которого проводим перпендикуляр. Пересечение этого перпендикуляра с линией, параллельной направляющей ползуна дает нам точку  . Отрезок  соответствует ускорению точки  , а отрезок  - тангенциальной составляющей относительного ускорения.Численные значение полного ускорения и тангенциальной составляющей:    Используя принцип подобия строим на плане скорости центров масс звеньев. Центры масс расположены на серединах звеньев, значит и на плане скоростей они будут расположены на серединах отрезков, соответствующих звеньям.Численные значение тангенциальной составляющей:     Угловые ускорения звеньев механизма:      Рис. План скоростей   Рис. План ускорений 
|
,
- масса кривошипа.
.
- вес кривошипа.
- ускорение свободного падения.
.
.
,
.
.
.
.
,
.
.
.
.
- т.к. при постоянной скорости вращения угловое ускорение 
.
,
.
.
.
,
.
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
, 
.
.
,
, 
- плечи сил взятые с чертежа в мм.
.
,
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
действует сила веса 
, сила инерции 
, со стороны звена 2 - реакция 
, со стороны стойки - реакция 
.
искомую уравновешивающую силу 
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
план скоростей механизма (рычаг Жуковского), переносим на него соответствующие точки всех внешних сил, кроме силы 
приложенной к неподвижной точке 
, совпадающей с полюсом 
.
.
, следовательно силовой расчет выполнен правильно.
