Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КР№1,2 дерево.docx
Скачиваний:
28
Добавлен:
24.11.2019
Размер:
769.06 Кб
Скачать

Задача №3

Определить скорости и угловое ускорение точек плоского механизма.

Плоский механизм состоит из стержней 1,2,3 и ползунов В и Е, Д или из стержней 1, 2, 3, 4 и ползуна В, соединенных друг с другом и с неподвижными опорами О1 и О2 шарнирами; точка Д находится на серединах соответствующих стержней.

Длины стержней равны соответственно: l1=0,6 м; l2=1,2 м; l3=1,4 м; l4=1,0 м.

Положение механизма определяется углами ,,,,. и - угловые скорости стержней 1 и 4 постоянные величины. Дуговые стрелки на рисунках показывают, как при построении чертежа механизма должны откладываться соответствующие углы: по ходу или против хода часовой стрелки. Построение чертежа начинать со стержня, направление которого определяется углом .

Решение (рис.7).

Дано:  =120; =60; =90; =0; =30; AD=DE; l1=0,6 м; l2=1,2 м; l3=1,4 м; l4=1,0 м.

1=5с-1.

Определить , VE , .

1. Строим положение механизма в соответствии с заданными углами (рис. 8).

2. Определяем VE

Точ­ка Е при­над­ле­жит стерж­ню АЕ. Что­бы най­ти VE , на­до знать ско­рость ка­кой-ни­будь дру­гой точ­ки это­го стерж­ня и на­прав­ле­ние VE. По дан­ным за­да­чи мо­жем оп­ре­де­лить

VА = м/c VАО1А

На­прав­ле­ние VE най­дем, уч­тя, что точ­ка Е при­над­ле­жит од­но­вре­мен­но стерж­ню О2Е, вра­щающемуся во­круг О2; => VEО2Е

Те­перь, зная VА и на­прав­ле­ние VE вос­поль­зу­ем­ся те­о­ре­мой о про­ек­ци­ях ско­ро­стей двух то­чек те­ла (стерж­ня АЕ) на пря­мую со­еди­ня­ю­щие этим точ­ки (пря­мая АЕ).

Сна­ча­ла по этой те­о­ре­ме ус­та­нав­ли­ва­ем в ка­кую сто­ро­ну на­прав­лен век­тор VE (про­ек­ции ско­ро­стей долж­ны иметь оди­на­ко­вые зна­ки). За­тем, вы­чис­ляя эти про­ек­ции, на­хо­дим:

VE * cos 600 = VA * cos 300; VE = 5,2 м/с

3. Определим

Точка В принадлежит стержню BD=>, по аналогии с предыдущим, чтобы определить , надо сначала найти скорость точки D, принадлежащей одновременно стержню АЕ. Для этого, зная VА и VE построим мгновенный центр скоростей (МЦС) стержня АЕ; это точка С2, лежащая на пересечении перпендикуляров к VА и VE, восстановленных из точек А и Е (к VА и VE перпендикулярны стержни 1 и 4). По направление вектору VА определяем направление поворота стержня АЕ вокруг МЦС С2. Вектор будет перпендикулярен отрезку С2D, соединяющему точки D и C2 и направлен в сторону поворота.

Величину найдем из пропорции:

/ С2D = VA 2А

Чтобы вычислить C2D и C2A, заметим что AC2E - прямоугольный, т.к. острые углы в нем равны 30 и 60, и что C2А=АЕ*sin30=0,5AE=AD. Тогда

AC2D является равносторонним и C2D= C2A. В результате получим

= VA *С2D / С2А = VA = 3м/с

Т.к. точка В принадлежит одновременно ползуну, движущемуся вдоль направляющих поступательно, то направление известно. Тогда, восстанавливаем из точек B и D перпендикуляры к скоростям и , построим МЦС C3 стержня BD. По направлению вектора определим направление поворота стержня BD вокруг центра C3. Вектор будет направлен в сторону поворота стержня BD. Из рисунка видно, что а =>

Составив пропорцию найдем, что

, м/с

4. Определяем 

Т.к. МЦС стержня 3 известен (точка С3), то