Главная страница
Навигация по странице:

  • 1.Структурный анализ механизма

  • 2.Кинематический анализ механизма

  • 3.Построение планов скоростей

  • 5.Построение плана ускорений.

    		•

    Курсовик. Задание на расчетнографическую работу


    Скачать 178.05 Kb.
    НазваниеЗадание на расчетнографическую работу
    Дата03.04.2019
    Размер178.05 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаКурсовик.docx
    ТипДокументы
    #72553

    Задание на расчетно-графическую работу

    Задание 11 вариант Г

    1, град
    45

    lAB, м
    0,08

    lBC, м
    0,24

    lBD, м
    0,12

    a, м
    0,16

    1,

    23

    1.Структурный анализ механизма

    Вычерчивается структурная схема механизма



    Рисунок 1.1 – Схема исследуемого механизма

    Данный механизм служит для преобразования вращательного движения кривошипа 1 в поступательное движение ползуна 3.

    Таблица 1 – Звенья механизма.

    Звено
    Наименование
    Подвижность
    Число подвижных звеньев

    1
    Кривошип
    Подвижное
    n=5

    2
    Шатун
    Подвижное

    3
    Ползун
    Подвижное

    4
    Кулисный камень
    Подвижное

    5
    Кулиса
    Подвижное

    6
    Стойка
    Неподвижное



    Таблица 2 – Кинематические пары.


    № п/п
    Обозначение на структурной

    схеме
    Соединяемые

    звенья
    Вид
    Тип кинематической пары
    Индекс

    Характер соприкосновения
    Степень

    подвижности

    1
    А
    1,6
    Вращат.
    Низшая
    Одноподвижная
    ВА(1,6)

    2
    В
    1,2
    Вращат.
    Низшая
    Одноподвижная
    ВВ(1,2)

    3
    С
    2,3
    Вращат.
    Низшая
    Одноподвижная
    ВC

    (2,3)

    4
    С
    3,6
    Поступат.
    Низшая
    Одноподвижная
    ПC(3,6)

    5
    D
    2,4
    Вращат.
    Низшая
    Одноподвижная
    ВD(2,4)

    6
    D
    4,5
    Поступат.
    Низшая
    Одноподвижная
    ПD(4,5)

    7
    E
    5,6
    Вращат.
    Низшая
    Одноподвижная
    BE(5,6)

    Число одноподвижных кинематических пар Р5=7, число двухподвижных кинематических пар Р4=0.

    Определяется степень подвижности механизма по формуле Чебышева:

    W =, (1.1)

    где: n – число подвижных звеньев;

    – число кинематических пар пятого класса;

    – число кинематических пар четвертого класса.

    W= 35 - 27 – 0 =1.

    При W=1 в схеме механизма одно ведущее звено. Это звено – АВ.

    Определяется класс механизма. Для этого механизм разбивается на группы Ассура и его класс определяется по классификации Ассура- Артоболевского (см. таблицу 3).

    Таблица 3 – Классификация структурных групп

    Структурная схема
    Номера звеньев, образующих группу
    Класс,

    вид



    1,6
    Ведущее звено



    2,3
    Группа Ассура

    2 класс

    2 вид



    4,5
    Группа Ассура

    2 класс

    3 вид


    Записывается формула строения механизма:


    Класс всего механизма II, т.к наивысший класс группы Ассура, входящей в данный механизм – II.
    2.Кинематический анализ механизма
    Выбирается масштаб длин для построения схемы механизма:

    , (1.2)

    где lAB– истинная длина;

    AB – выбранный чертёжный размер.

    Звено АВ на схеме выбирается произвольно. Приняв на чертеже отрезок AB=50 мм, находим:



    Определяем длины звеньев на схеме:

    мм

    мм

    мм

    В масштабе µ=0,0016 м/мм вычерчивается схема. Для построения 12 положений звеньев механизма разделим траекторию, описываемую точкой B кривошипа AB, на 12 равных частей.

    По данной схеме определяется положение выходного угла 1. За нулевую точку принимаем точку пересечения оси перемещения ползуна 3 с осью вращения кулисы 5. Значения 5 приведены в таблице 4.
    Таблица 4 – Перемещение выходного угла


    1, град
    5

    Длина на схеме, мм
    Фактический угол, град

    0
    79,05
    18,43

    30
    78,83
    28,40

    60
    70,75
    41,25

    90
    57,94
    59,64

    120
    46,75
    86,08

    150
    41,27
    114,11

    180
    35,35
    135

    210
    21,30
    114,08

    240
    4,62
    46,37

    270
    29,28
    0

    300
    53,29
    3,60

    330
    70,46
    10,22

    360
    79,05
    18,43

    Для построения графика перемещения выходного звена задаём масштабы:

    - масштаб угла поворота μφ1 = 360 / 180 = 2 град./мм,

    - масштаб перемещения μφ5 = 1 град/мм, т.е. одному миллиметру ординаты графика соответствует перемещение 1 град.

    По данным таб.4, в заданном масштабе строим график зависимости 5(1).

    По графику перемещения методом графического дифференцирования (метод касательных) построим график зависимости приведённой скорости 5от угла 1.

    Для этого разбиваем абсциссу на равное число отрезков и проводим в этих точках ординаты. В точках пересечения ординат с графиком 5(1)проводим касательные.

    Строим систему координат 5(1).

    Масштаб угла поворота принимаем такой же как на графике 5(1).

    μφ1 = 2 град./мм.

    На продолжении абсциссы отмечаем полюс Н. Полюсное расстояние ОН выбираем произвольно, ОН = 22,5 мм.

    Из полюса проводим прямые параллельные касательным графика 5(1) Из точек пересечения касательных с осью 5 проводим горизонтальные прямые и находим точки пересечения их с соответствующими ординатами из точек на оси 1. Соединив полученные точки пересечения плавной кривой, находим график приведённой скорости 5(1).

    Масштаб скорости находим по формуле:

    (1.3)


    3.Построение планов скоростей
    Определяем скорость точки B кривошипа по формуле:

    (1)

    м/с

    Назначаем полюс плана скоростей РV и из него перпендикулярно кривошипу АВ, в направлении вращения кривошипа строим вектор VBМасштабный коэффициент принимаем:



    Вектор скорости точки находим как векторную сумму скорости точки B и относительной скорости относительно точки :

    (2)
    Вектор VСBнаправлен перпендикулярно звену BC. Вектор точки C направлен горизонтально (параллельно оси перемещения ползуна 3). Таким образом проводим из полюса плана скоростей горизонтальную прямую, а из конца вектора VВ прямую перпендикулярную звену ВС. На пересечении этих прямых находится конец вектора скорости точки C.

    Вектор скорости точки D5 находим как векторную сумму скорости точки и относительной скорости точки D5 относительно точки C:

    (3)

    Вектор находим VD2 по 3 свойству планов скоростей. Конец вектора VD2 лежит на середине вектора .

    Вектор VD5D2 направлен параллельно звену ED. ВекторVD5 перпендикулярен звену ED. Таким образом проводим из конца вектора VD2 линию параллельную ED, а из полюса плана скоростей линию перпендикулярнуюED. На пересечении этих прямых находится конец вектора скорости точки D5.

    Строим планы скоростей для 12 положений механизма. Полученные значения приведены в таблице 5.

    Таблица 5 – скорость выходного звена, полученная методом планов скоростей.


    1, 
    Длина вектора скорости, мм
    Угол, град

    0
    0
    0

    30
    51,57
    61,36

    60
    62,64
    48,45

    90
    76,20
    30,22

    120
    81,44
    3,55

    150
    6,52
    3,55

    180
    31,22
    45

    210
    1,26
    125,55

    240
    75,41
    43,38

    270
    0
    0

    300
    17,64
    93,36

    330
    30,95
    100,13

    360
    41,89
    18,26


    5.Построение плана ускорений.

    План ускорений строим для положения механизма при 1=30.

    Определяем ускорение точки кривошипа по формуле

    (4)

    где: – нормальное ускорение точки .

    – тангенциальное ускорение точки .

    , поэтому =0.

    Нормальное ускорение определяется выражением:

    (5)

    м/с2

    Этот вектор направлен параллельно АВ от точки к центру вращения кривошипа.

    Назначаем полюс плана ускорений Рa и из него параллельно звену АВ от точки к центру вращения кривошипа строим вектор . Масштабный коэффициент принимаем:



    Ускорение точки находим по формуле:

    (6)

    где: – нормальная составляющая относительного ускорения точки относительно точки С, направлена параллельно BC.

    – тангенциальная составляющая относительного ускорения точки относительно точки С, направлена перпендикулярно ВС.

    - ускорение Кориолиса точки относительно точки , направлено перпендикулярно BC.

    - релятивное ускорение точки относительно точки , направлено параллельно BC.

    Нормальная составляющая вычисляется по формуле:

    (7)

    – относительная скорость точки относительно точки С, была найдена нами при построении планов скоростей =1,84 м/с.

    м/с2

    На чертеже вектор равен: (8)

    мм

    Угловую скорость найдем по формуле:

    (9)



    Ускорение Кориолиса вычисляется по формуле:

    (10)

    м/с2

    На чертеже вектор равен: (11)

    мм

    Из полюса строим вектор параллельно BC, а из конца проводим прямую перпендикулярную BC. Из конца вектора строим вектор перпендикулярно BC, направленный в противоположную сторону вращения 2 звена. Из конца строим прямую параллельную BC. На пересечении этих прямых находится конец вектора ускорения точки .

    Ускорение точки D находим по 3 свойству планов ускорений. Вектор направлен перпендикулярно вектору и величина находится из пропорции:

    (12)

    м/с2

    На чертеже вектор равен: (13)

    мм

    Из полюса строим вектор перпендикулярно вектору .

    Ускорение точки E находим по формуле:

    (14)

    Нормальная составляющая вычисляется по формуле:

    (15)

    – относительная скорость точки E относительно точки D, была найдена нами при построении планов скоростей VED=0,83465 м/с.м/с2

    На чертеже вектор равен: (16)

    мм

    Вектор направлен вдоль оси перемещения ползуна, т.е. расположен на горизонтальной прямой. Вектор направлен перпендикулярно звену ED. Вектор направлен параллельно звену ED от точки D к точке E.

    Таким образом строим из конца вектора вектор , а из конца вектора проводим прямую перпендикулярную звену ED. Из полюса плана ускорений проводим прямую параллельную оси перемещения ползуна. На пересечении этих прямых находится конец вектора ускорения точки E.

    написать администратору сайта