Курсовая работа: Теория механизмов и машин
1.6 Сравнение результатов кинематического исследования, выполненного графическим и графоаналитическим методами
Результаты кинематического исследования сводим в таблицу 3.
Таблица 5.3
| Положение | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| , град | 0 | 30 | 60 | 90 | 120 | 150 | 180 | 210 | 240 | 270 | 300 | 330 |
| VВ, м/с план | 2,30 | 2,00 | 0,95 | 0,48 | 1,72 | 2,29 | 2,11 | 1,43 | 0,59 | 0,29 | 1,16 | 1,92 |
| VВ, м/с диагр | 2,29 | 2,03 | 0,93 | 0,51 | 1,68 | 2,29 | 2,11 | 1,44 | 0,58 | 0,30 | 1,16 | 1,92 |
| , % | 0,70 | -1,65 | 1,36 | -4,91 | 2,14 | -0,04 | 0,05 | -0,48 | 0,66 | -2,72 | 0,44 | 0,02 |
| VЕ, м/с план | 0,00 | 0,88 | 1,69 | 2,24 | 2,19 | 1,36 | 0,00 | 1,36 | 2,19 | 2,24 | 1,69 | 0,88 |
| VЕ, м/с диагр | 0,00 | 0,86 | 1,70 | 2,23 | 2,23 | 1,32 | 0,00 | 1,31 | 2,23 | 2,23 | 1,70 | 0,86 |
| , % | 0 | 1,37 | -0,35 | 0,42 | -1,93 | 3,41 | 0 | 3,86 | -1,85 | 0,42 | -0,35 | 1,37 |
| ВА, с-1 план | 0,72 | 2,62 | 3,77 | 3,94 | 3,10 | 1,41 | 0,72 | 2,62 | 3,77 | 3,94 | 3,10 | 1,41 |
| ВА, с-1 диагр | 0,68 | 2,59 | 3,73 | 3,88 | 3,08 | 1,38 | 0,71 | 2,59 | 3,73 | 3,99 | 3,08 | 1,40 |
| , % | 5,11 | 0,98 | 1,10 | 1,49 | 0,73 | 1,67 | 1,49 | 1,06 | 1,08 | -1,22 | 0,79 | 0,53 |
| ЕА, с-1 план | 4,00 | 3,49 | 2,05 | 0,00 | 2,05 | 3,49 | 4,00 | 3,49 | 2,00 | 0,00 | 2,05 | 3,49 |
| ЕА, с-1 диагр | 3,96 | 3,46 | 2,03 | 0,00 | 2,02 | 3,44 | 3,95 | 3,46 | 0,23 | 0,00 | 2,03 | 3,55 |
| , % | 1,10 | 0,82 | 1,05 | 0,00 | 1,54 | 1,36 | 1,33 | 0,82 | 88,42 | 0,00 | 0,86 | -1,53 |
| aB план , м/с2 | - | - | 58,14 | - | - | - | - | 15,41 | - | - | - | - |
| aB диагр , м/с2 | 2,76 | 26,54 | 48,37 | 42,69 | 33,94 | 2,48 | 14,60 | 21,03 | 25,53 | 26,39 | 26,77 | 18,99 |
| , % | - | - | -16,79 | - | - | - | - | 36,49 | - | - | - | - |
| aE план , м/с2 | - | - | 22,40 | - | - | - | - | 35,63 | - | - | - | - |
| aE диагр , м/с2 | 28,18 | 26,65 | 21,68 | 8,18 | 10,54 | 33,94 | 48,65 | 33,94 | 10,54 | 8,18 | 21,68 | 26,65 |
| , % | - | - | -3,18 | - | - | - | - | -4,72 | - | - | - | - |
Расхождение результатов не превышает 5%
Превышение 5% в расхождении значений ускорений точки В объясняется погрешностью при выполнении графического дифференцирования.
2 Кинематический анализ кулачкового механизма
2.1 Построение плана положений
Задан кулачковый механизм (рис. 2.1) с размерами:
10. Радиус 
24
11. Радиус 
36
12. Радиус 
24
13. Расстояние 
12
14. Длина 
80
15. Расстояние 
100
16. Угловая скорость 
10
Рис. 5.1 Кинематическая схема кулачкового механизма
В соответствии с исходными данными строим в масштабе кулачек, масштабный коэффициент при этом выбираем 
.
Задача анализа кулачкового механизма сводится к определению положений толкателя в зависимости от положения кулачка и установлению скоростей и ускорений толкателя. Для кулачкового механизма с вращательным движением толкателя, снабженным роликом, задача об определении положения и перемещения толкателя решается следующим образом.
Центр вращения ролика всегда находится от действительного профиля кулачка на расстоянии, равном радиусу ролика 
. Геометрическое место точек, через которые будет проходить центр вращения ролика, образует собой центровой профиль кулачка. Для определения положения толкателя применяем метод обращения, т.е. кулачек оставляем неподвижным, а толкатель вместе со стойкой поворачиваем на заданный угол 
относительно оси вращения кулачка в направлении, противоположном его вращению. Радиусом 
из центра вращения кулачка проводим окружность – геометрическое место точек положений центра вращения толкателя. Для определения положения центра вращения толкателя для нулевого положения, на центровом профиле берем точку наиболее приближенную к оси кулачка и радиусом 
проводим еще одну окружность. на пересечении получаем центр вращения толкателя для нулевого положения (точка 0). Окружность радиусом от точки 0 делим на равные части по 15 градусов, получая точки 1, 3, 4, 5, 6, 7….. Проводим из этих точек окружности радиусом . Они будут пересекать центровой профиль кулачка в точках, в которых будет находиться центр ролика толкателя для соответствующих положений. Измеряем углы между отрезками длиной 
и 
получаем углы 
, 
и т. д.
Дополнительно берем точки 2, 8, 9, 14, соответствующие моменту перехода ролика от одного участка кулачка к другому (Под участком понимаем часть профиля кулачка с одинаковым законом изменения профиля). Угловое перемещение толкателя буде определять как разность углов произвольного 
и начального 
положения:
Линейное перемещение ролика будет пропорционально угловому перемещению:
2.2 Построение диаграммы перемещений толкателя
Диаграмма перемещений толкателя строится следующим образом.
Строим систему координат. По оси ординат откладываем перемещения толкателя. По оси абсцисс будем откладывать угловое перемещение кулачка, масштабный коэффициент равен 
.
Масштабный коэффициент перемещения толкателя 
2.3 Построение диаграмм скорости и ускорения толкателя