Курсовая работа: Анализ и синтез механизмов технологического оборудования машиностроения
Выполняем построение кинематической схемы механизма в принятом масштабе длин по заданным размерам звеньев и параметров механизма.
Разбиваем траекторию движения кривошипа OA на 12 частей. В качестве нулевого положения механизма (от которого начинается отсчет движения) принимаем одно из крайних положений. С этого положения начинается рабочий ход механизма.
Вычерчиваем траектории движения центров тяжести звеньев 2 и 4 (точки ,
и
)
Одно из положений звеньев механизма, положение, для которого выполняется силовой расчет, обводится более яркими линиями.
1.3.2 Построение планов скоростей
Определяем угловую скорость вращения кривошипа:
Определяем скорость точки A кривошипа OA:
.
Вектор скорости точки A перпендикулярен ведущему звену и направлен в сторону его вращения. Откладываем его из полюса в виде отрезка Ра длиной 87.5 мм в масштабе:
Определяем скорости других точек механизма.
Для определения скорости точки B составляем систему векторных уравнений:
.
В этой системе векторных уравнений известны по модулю и направлению векторы абсолютных скоростей и
(скорость
была определена выше, а скорость
равна нулю, т.к. точка принадлежит стойке, а, следовательно, неподвижна). Векторы относительных скоростей известны только по направлению. Вектор скорости
направлен перпендикулярно звену AB, вектор скорости
направлен перпендикулярно звену ВС.
Построения выполняем в следующей последовательности: В соответствии с первым векторным уравнением проводим вектор pa перпендикулярно кривошипу OA в сторону его вращения. Через конец этого вектора проводим прямую, перпендикулярную звену AB (это линия вектора ). В соответствии со вторым векторным уравнением вектор
обращается в точку, которую мы и откладываем в полюсе плана. Из этой точки, как из конца вектора, проводим прямую, параллельную направляющей. Точка пересечения ее с ранее проведенной прямой дает нам конец вектора абсолютной скорости точки B
. Начало его лежит в полюсе плана скоростей.
Таким образом, отрезок pb в масштабе определит значение линейной скорости точки B в каждом из положений звеньев механизма.
Аналогично строим план скоростей для точки D5 . Система векторных уравнений при этом имеет вид:
Скорость точки D3 определяется из пропорции:
,
Линейные скорости центров тяжести 2 и 3 звеньев определяются из пропорций:
откуда получаем отрезки плана скоростей, которые с учетом масштаба
дают значения скоростей центров тяжести.
Результаты расчетов сводим в таблицу 3.
Таблица 3
Номер положения звеньев механизма | Значение скоростей точек механизма, м/c | ||||||
VB | VBA | VD3 | VD5 | VD5D3 | VS2 | VS3 | |
0 | 0 | 1,50 | 1.06 | 1.09 | 0.4 | ||
1 | 1.04 | 1.425 | 1,05 | 1,075 | 0,225 | ||
3 | 1.475 | 0,21 | 1.04 | 1.025 | 0,2 | 1.03 | 1.475 |
5 | 0,66 | 1,41 | 1,06 | 0.9 | 0,26 | ||
7 | 0,84 | 1.11 | 1.05 | 1.08 | 0.21 | ||
9 | 1,475 | 0,06 | 1.04 | 1.04 | 0,04 | ||
11 | 0.9 | 2.2 | 1.375 | 0.01 | 1.375 |
1.3.3 Определение угловых скоростей звеньев
Угловая скорость первого звена была определена выше.
Определяем угловые скорости звеньев AB и CD по формулам: