Галкин П.А. - Синтез и кинематический анализ рычажных механизмов (1074002), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Из конца вектора πn 2 проведём прямую,перпендикулярную СD – направление вектора a Сτ / D . Пересечение прямых, соответствующих направлениям векторов a Сτ / Ви a Сτ / D укажет положение точки с на плане ускорений.Соединив точку b и точку с получим вектор относительного ускорения точки С относительно точки В. Для построенияточкиS2воспользуемсятеоремойподобия.Находимсерединувектораbс ,обозначаемэтуточ-ку S2 и соединяем её с точкой π.
Вектор πS 2 является вектором абсолютного ускорения точки S2.Используя план ускорений, определяем:a C = µ a πc , м/c ;a S 2 = µ a πS 2 , м/c ;a Сτ / В = µ а n1c, м/c ;a Сτ / D = µ а n 2 c , м/c ;ε2 =a Сτ / В −1,c ;l BCε3 =a Сτ / D –1,с .l CDНаправления ε 2 и ε 3 соответствуют направлениям векторов a Сτ / В и a Сτ / D .Для определения положений МЦС и МЦУ шатуна 2 на плане механизма строим ∆ BPV 2 C ∼ ∆ bPc и ∆ BPа 2 C ∼ ∆ bπc .3.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ1. Получить у преподавателя задание на проектирование, включающее тип механизма и входные параметры для егосинтеза. м 2. Провести синтез механизма путём графических построений в масштабе µ l = 0,001, (рис. 9 или 10). мм 3. Построить положения полученного механизма, соответствующие максимальным углам давления (рис.
7 или 8).Определить максимальные углы давления, и сравнить их с допускаемыми.4. Построить крайние положения механизма, определить фазовые углы рабочего и холостого ходов ( ϕ рх и ϕ хх ), послечего задаться направлением вращения кривошипа (направлением ω1) (рис. 2 или 5).5. На лабораторной модели механизма выставить по соответствующим шкалам полученные при синтезе размерызвеньев, проверить работоспособность механизма, а именно проворачиваемость звеньев, соответствие хода ползуна Smax илиугла размаха коромысла ψmax заданным значениям.6. С помощью лабораторной модели механизма снять функцию положения механизма: для кривошипно-ползунногомеханизма – зависимость перемещения ползуна от угла поворота кривошипа S(φ); для кривошипно-коромысловогомеханизма – зависимость угла поворота коромысла от угла поворота кривошипа ψ(φ).
Для этого механизм устанавливаютв начальное положение (крайнее левое положение выходного звена), которое принимают за нулевое. После чего,поворачивая кривошип в направлении ω1 с шагом 30° по шкале вала кривошипа, снимают соответствующие показания пошкале перемещений ползуна S или по шкале угла поворота вала коромысла ψ. Таким образом, провернув кривошип наполный оборот (360°), получим 12 точек соответствующей функции положения.7. По полученным данным построить диаграмму S(φ) (для кривошипно-ползунного механизма) или ψ(φ) (длякривошипно-коромыслового механизма). Рассчитать масштабные коэффициенты по координатным осям (формулы (16) и(18)).8.
Графически продифференцировав диаграмму функции положения построить диаграмму аналога линейной Vq (ϕ)или угловой ω q (ϕ) скорости выходного звена механизма. Рассчитать масштабные коэффициенты по координатным осям,используя формулы (17) или (18).9. Графически продифференцировав диаграмму аналога скорости построить диаграмму линейных а q (ϕ) или угловыхε q (ϕ) ускорений.
Рассчитать масштабные коэффициенты по координатным осям диаграммы (формулы (17) и (18)).10. С помощью построенных диаграмм, рассчитать для заданного преподавателем положения механизмасоответствующие кинематические характеристики выходного звена по формулам (10 – 13) при данной частоте вращениявходного звена ω1 , приняв закон движения входного звена ω1 = const .11.
Для заданного положения механизма провести кинематический анализ методом планов и определитькинематические характеристики выходного звена. Для этого построить соответствующее положение механизма, планскоростей и ускорений (рис. 14, 15) при заданной скорости вращения кривошипа ω1 , рассчитать необходимыекинематические параметры. На плане механизма определить положения МЦС и МЦУ шатуна.12. Сравнить кинематические характеристики выходного звена, полученные методом кинематических диаграмм иметодом планов.
Сформулировать выводы по работе.4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Назовите основные этапы синтеза механизмов.2. Что понимается под параметрами синтеза механизмов?3. Какие разновидности имеет шарнирный четырёхзвенный механизм в зависимости от видов движений звеньев?4. Сформулируйте условие, при котором шарнирный четырёхзвенник будет двухкривошипным.5. Сформулируйте условие существования кривошипа в шарнирном четырехзвеннике (теорема Грасгофа).6. Какой угол называется углом размаха коромысла?7. Как определяются фазовые углы в механизме?8.
Траекторию движения какой точки называют шатунной кривой?9. Какое преобразование движения осуществляет кривошипно-ползунный механизм?10. В каком случае кривошипно-ползунный механизм называют дезаксиальным?11. Какой параметр называют ходом ползуна?12. Что характеризует коэффициент изменения средней скорости выходного звена K?13. Сформулируйте условие проворачиваемости кривошипа в дезаксиальном кривошипно-ползунном механизме.14. Дайте определение угла давления ϑ .15. Какие последствия для работы механизма влечёт увеличение угла давления?16. Какую зависимость называют функцией положения механизма?17.
Дайте определение кинематических передаточных функций.18. Какие параметры называют кинематическими характеристиками?19. Какие задачи решают с помощью методов кинематического анализа механизмов?20. В чём заключается сущность анализа механизмов методом кинематических диаграмм?21. В чём заключается сущность кинематического анализа механизмов методом планов скоростей и ускорений?РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА1. Теория механизмов и машин: Проектирование / под ред. О.И. Кульбачного – М. : Высш. шк., 1970. – 288 с.2. Попов, С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / С.А. Попов.
– Минск : Высш. шк., 1986. –295 с.3. Смелягин, А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование : учебное пособие / А.И. Смелягин. – М. :ИНФРА – М ; Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2008. – 263 с. – (Высшее образование).4. Тимофеев, Г.А. Теория механизмов и машин : курс лекций / Г.А. Тимофеев.
– М. : Высшее образование, 2009. – 352 с. –(Основы наук).5. Воробьёв, Ю.В. Теория механизмов и машин химических и других производств : лекции к курсу / Ю.В. Воробьёв,Л.Х. Никитина, М.А. Промтов. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. – 164 с.6. Теория механизмов и машин : учеб. для втузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др.; под ред. К.В Фролова. – 5–е изд., стереотип.
– М. : Высш. шк., 2005. – 496 с.7. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / под ред. А.С. Кореняко. – Киев : Высш. школа, 1970. –332 с.8. Левитская, О.Н. Курс теории механизмов и машин / О.Н. Левитская, Н.И. Левитский. – М. : Высш. шк., 1978. – 269 с.9.
Юдин, В.А. Теория механизмов и машин / В.А. Юдин, Л.В. Петрокас. – М. : Высш. шк., 1977. – 527 с..