Курсовая работа: Проектирование и исследование механизма качающегося конвейера

а_Д = а_C + аⁿ _ДС + а^τ _ДС

a_Д = вертикаль

Величину нормального ускорения аⁿ _ДС рассчитаем как

аⁿ _ДС = ω₄ ² ·ДС = 2,40² ·0,57 = 3,283 м/с²

Направлен этот вектор от точки Д к точке С параллельно звену ДС, а его длина в масштабе плана n_ДС = аⁿ _ДС /μ_а = 3,283/0,224 = 14,66 мм. Вектор а^τ _ДС ^ДС будем проводить из конца вектора n_ДС .

Через точку с плана проводим вектор n_ED , а через его конец - линию в направлении а^τ _ED (перпендикулярно звену ЕD). Через полюс проводим горизонтальную линию. Точка пересечения этих линий дает точку е - конец вектора ускорения ползуна.

Рассчитываем полные ускорения точек центров масс звеньев (точки S₅ , S₄ , S₃ , S₂ ), умножая длины соответствующих векторов πs_i на масштабный коэффициент плана ускорений для положения 1 (φ₁ =45º)

a_{S 5} = a_Д = πd·μ_а = 57.3 ·0.224 = 12.84 м/с² ;

a_{S 4} = πs₄ ·μ_а = 70.8·0.224 = 15.86 м/с² ;

Перенеся вектор τ_ВА в точку В, устанавливаем, что угловое ускорение ε₂ для данного положения механизма направлено по часовой стрелке.

Угловое ускорение звена 3 рассчитываем

ε₃ = а^τ _A3B /A₃ B= τ_A3B ·μ_а /A₃ B= 29.5·0.224 /0.1698 = 38,9 ¹ /c² .

Перенеся вектор τ_{В C} в точку В, устанавливаем, что угловое ускорение ε₃ для данного положения механизма направлено против часовой стрелки.

Угловое ускорение звена 4 рассчитываем

ε₄ = а^τ _CД /СД = τ_ДС ·μ_а /ДС = 78,4·0,224 /0,57 = 30,8 ¹ /c² .

Перенеся вектор τ_ED в точку E, устанавливаем, что угловое ускорение ε₄ для данного положения механизма направлено против часовой стрелки.

Для положения на холостом ходе построение плана ускорений аналогично.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2.

Таблица 2.2 Линейные ускорения центров масс и угловые ускорения звеньев

Поло- жение	φ1, рад	Линейные ускорения, м/с2				Угловые ускорения, 1/с2
		а S 2	а S 3	а S 4	а S 5	ε2	ε3	ε4
1	π/4			15.86	12.84		38,9	30,8
9	7π/4			82,3	79,5		212,1	103,3

Кинематические диаграммы точки D ползуна

Откладываем по оси абсцисс отрезок 192 мм, изображающий угол поворота кривошипа 360º и делим его на 8 равных частей. От точек, соответствующих углам поворота φ₁ = 45º, φ₁ = 90º, … откладываем ординаты, равные расстояниям D₀ D₁ , D₀ D₂ и т.д., проходимые точкой D от начала отсчета в масштабе μ_s = 0.004 м/мм.

Определяем масштабные коэффициенты по времени и по углу поворота

μ_t = 2π/(ω₁ ·L) = 2π/(16·192) = 0.002045307 с/мм

μ_φ = 2π/L = 2π/192 = 0.03272 ^рад /мм

Строим график скорости точки D графическим дифференцированием графика S(φ₁ ). Разбиваем ось абсцисс графика S(φ₁ ) на 24 равных участка. На участках деления заменяем кривую S(φ₁ ) хордами. Проводим прямоугольные оси V и φ₁ . На оси φ₁ откладываем полюсное расстояние H₁ = 30 мм. Из полюса проводим линии, параллельные хордам на соответствующих участках графика перемещений. Наклонные отсекают по оси ординат V отрезки. На соответствующих участках графика V(φ₁ ) строим ступени, равные по высоте отсеченным отрезкам по оси V. Плавную кривую проводим примерно по серединам полученных ступеней. Полученная кривая является графиком скорости точки D.

Масштабный коэффициент графика V(φ₁ ) рассчитываем как

μ_v = μ_s /(μ_t ·H₁ ) = 0.004/(0.002045307·30) = 0.0652 ^м/с /мм

Аналогично, графическим дифференцированием графика V(φ₁ ), строится график ускорения точки D.