150065 (621194)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Анализ нагруженности плоских рычажных механизмов

Содержание

Исходные данные

Введение

1. Динамический анализ механизма

1.1 Структурный анализ механизма

1.2 Кинематический анализ механизма

1.2.1 Построение плана скоростей

1.2.2 Построение плана ускорений

1.3 Силовой анализ механизма

1.3.1 Силовой анализ группы 4-5

1.3.2 Силовой анализ группы 2-3

1.3.3 Силовой анализ группы 0-1

2. Проектный расчет механизма на прочность

2.1 Выбор расчетной схемы

2.2 Построение эпюр

2.3 Подбор сечений

Выводы

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

Механикой называется область науки, цель которой – изучение движения и напряжённого состояния элементов машин, строительных конструкций под действием приложенных к ним сил. Принцип работы большинства приборов заключается в том, что реакция элемента на изменение измеряемой величины выражается в механическом перемещении. Непосредственное измерение этих малых перемещений с высокой точностью невозможно без передаточного механизма, увеличивающего неравномерные перемещения чувствительного элемента в равномерное движение и передающего их на устройство.

Механику принято делить на теоретическую и прикладную. В теоретической механике устанавливаются общие закономерности изучаемых объектов вне связи с их конкретными приложениями. Под термином прикладная механика понимают область механики, посвящённую изучению движения и напряжённого состояния реальных технических объектов - конструкций, машин и т. п. С учётом основных закономерностей, установленных в теоретической механике.

Проектирование, изготовление и правильная эксплуатация механизмов предполагают знание физических процессов, положенных в основу работы устройств, применяемых способов расчёта, принципа конструирования узлов и деталей.

Каждый механизм состоит из большого количества деталей, определенным способом соединённых между собой. Длительность их функционирования зависит от конструктивной формы, точности изготовления, материала и других факторов. При создании любых механизмов нужно уделять внимание вопросам технологичности и экономичности.

1. ДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

1.1 Структурный анализ механизма

Подвижно соединенные между собой части механизма называются звеньями. В механизме различают неподвижные и подвижные звенья, которые могут совершать разные типы движений.

Структурно-кинематической схемой механизма называется условное изображение взаимосвязанных неподвижных звеньев, выполненное в принятом стандартном масштабе длин с принятием условных обозначений кинематических пар.

Определение ступени свободы механизма:

Ступень движения механизма определим по уравнению Чебышева

W = 3n – 2P₅ – P₄

где n – количество движущихся звеньев механизма;

, – количество кинематических пар 4-го и 5-го классов.

Для механизма, что исследуется, количество движущихся звеньев n=4, кинематических пар 5-го класса P₅=7 , кинематических пар 4-го класса нет.

Имеем:

W = 3 5 – 2 7 - 0 = 1

Для работы механизму необходима только одно ведущее звено, так как ступень движимости равна единице.

1.2 Кинематический анализ механизма

1.2.1 Определение скоростей точек и звеньев механизма

Планом скоростей называется диаграмма, на которой изображены векторы скоростей точек плоского механизма.

Для определения скоростей точек и звеньев механизма воспользуемся методом планов скоростей. Скорость точки А (равно, как и скорость точки D) равна нулю, и поэтому построение планов скоростей начинаем со скорости точки B ведущего звена АB (так как можно определить его угловую скорость и известна длинна данного звена АВ)

Найдем скорость ведущего звена , беря во внимание, что нам известна частота вращения n; - обороты в минуту, 1 оборот = 2П, = , отсюда:

= 56,52 (об/мин)

Учитывая, что скорость ведущего звена теперь известна, скорость точки B определим из уравнения

V_В = L_АВ

где L_AB – длина звена АB, м.

V_B = 56,52 0,025 = 1,41 (м/с)

Вектор V_B направлен перпендикулярно звену АB.

От произвольно взятой точки P_v (полюса плана скоростей) отложим вектор скорости точки В, перпендикулярен звена АВ и направлен в сторону вращения.

Выбираем масштабный коэффициент скорости (определим из уравнения):

_V=V_B/P_Vв

где V_B – скорость точки, м/с;

P_Vв– длина вектора, мм.

= 1,41/97,5= 0,014 ( )

Определяя скорость точки С будем исходить из того, что эта точка одновременно принадлежит двум звеньям ВС и CD.

Для определения скорости точки C будем использовать теорему о разложении скоростей.

По принадлежности точки C звену ВС записываем первое векторное уравнение:

V_С = V_В + V_СВ

В этой векторной сумме известно первое слагаемое (из построения графика скорости точки В), а V_СВ – только направление (этот вектор перпендикулярен звену СВ). Проводим соответствующую линию на плане скоростей через точку В.

По принадлежности точки C звену СD записываем второе векторное уравнение:

V_С = V_D + V_СD

Из этого уравнения сразу можно выделить, что V_D = 0, так как точка D – неподвижна, а про V_СD известно лишь то, что этот вектор перпендикулярен ВА. Таким образом мы можем провести вектор, перпендикулярный СD и проходящий через полюс PV, а скорость точки С определяется:

V_C = вс _V = 73 0,014

где вс – вектор, взятый из плана скоростей, мм

Для нахождения скорости точки Е необходимо составить пропорцию, из которой мы получим величину отрезка се.

ВС/СЕ = вс/се;

се = СЕ вс / ВС

так как: ВС = 180 мм; СЕ = 52 мм; вс = 70 мм

се =20,2 мм

Данную полученную величину откладываем на плане скоростей от точки с по продолжению прямой вс. Рассчитываем V_E

V_E = P_Vе _V = 62,5 0,014 = 0,966

Определим скорость точки F. Точка F принадлежит звену EF и ползуну 5 (траектория движения ползуна – прямая постоянная горизонтальная линия).

Сложим векторное уравнение:

V_F =V_E + V_FE

В этой векторной сумме известно первое слагаемое, а V_FE – только направление (этот вектор перпендикулярен звену EF). Проводим соответствующую линию на плане скоростей через точку е.

Высчитаем скорость точки F как:

V_F = P_V f _V = 52 0,014 = 0,728

V_FE = ef _V = 32 0,014 = 0,448

В данном разделе мы определили Скорости точек и звеньев механизма методом построения планов скоростей, значения которых сведены в таблице 1.1

1.2.2 Построение плана ускорений

Для определения ускорений точек и звеньев механизма воспользуемся методом планов ускорений.

Построению планов ускорений предшествует построение планов скоростей, так как нам понадобятся все значения скоростей (Таблица 1.1)

Ускорение точки имеет 2 составляющих: Нормальную (центростремительную) и касательную (тангенциальную)

Полное ускорение будет суммой этих двух составляющих.

Построение планов ускорений начинаем с точки В ведущего звена механизма АВ (точка А ускорения не имеет). В данном случае есть только нормальная составляющая (из формулы , где ) направленная по радиусу вращения к центру вращения (точка А).

Масштабный коэффициент ускорений найдём таким образом:

_а = = 78,4/98 = 0,8 ( )

Где величина Р_ав длинна первого произвольного вектора в на плане ускорений.

Находим ускорение точки С относительно точки В из уравнения:

Где при делении на _а мы найдем расстояние в мм, которое следует отложить на плане ускорений. Данный вектор С вокруг В мы переносим параллельно звену ВС на план ускорений из вектора в. Рассмотрим тангенциальное ускорение, оно будет перпендикулярно данному отрезку .

Находим точку С относительно точки D:

=

Полученную в мм величину отложим из полюса Р_а параллельно звену CD. Данному вектору построим перпендикуляр этому ветору и на пересечении двух перпендикуляров (данного и перпендикуляра ) будет точка с, вектор, проведенный из полюса Р_а к точке с будет полным ускорением точки с.

Точка е на плане ускорений будет лежать на отрезке вс на некотором расстоянии от точки с, найти которое можно составив пропорцию

ВС/СЕ = вс/се;

се = СЕ вс / ВС

так как: ВС = 180 мм; СЕ = 52 мм; вс = 50 мм

се = 14,5 мм

Находим ускорение для точки F (ползун) из уравнения:

=

Данную величину откладываем от точки е параллельно звену FE и строим перпендикулярную тангенциальную составляющею. В точке пресечения с линией траектории движения ползуна F проходящей через полюс Р_а зафиксируем точку f, а расстояние Р_а f будет ускорением точки F.

Для последующих расчетов нам понадобятся:

_СВ = свⁿс*_а=48,5*0,8=38,8

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы