- •1.Описание работы машины и исходные данные для проектирования.
- •2.Динамический синтез и анализ машины в установившемся режиме движения.
- •2.1.Задачи динамического синтеза и анализа машины.
- •2.2.Определение размеров, масс и моментов инерции звеньев рычажного механизма.
- •2.3.Структурный анализ рычажного механизма.
- •2.4.Определение кинематических характеристик механизма.
- •2.4.1 Построение планов положений
- •2.4.2 Аналитический метод
- •2.4.3 Графический метод
- •2.5Определение сил полезного сопротивления
- •2.6 Динамическая модель машины
- •2.7 Определение приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил
- •2.8 Определение переменной составляющей приведенного момента инерции и его производной
- •2.9 Определение постоянной составляющей приведенного момента инерциии момента инерции маховика
- •2.10 Определение закона движения звена приведения
- •2.11 Схема алгоритма программы динамического синтеза и анализа машины
- •2.13. Результаты расчета и их анализ
- •2.13 Выводы
- •3. Динамический анализ рычажного механизма
- •3.1 Задачи динамического анализа
- •3.2 Графический метод
- •3.2.1 Кинематический анализ
- •3.2.2 Силовой анализ
- •3.3. Аналитический метод
- •3.3.1 Кинематический анализ
- •3.3.2.Силовой анализ
- •3.4 Обработка результатов расчетов
- •3.13 Выводы
- •4.7 Обработка результатов расчетов и их анализ
- •4.7.1 Построение графиков кинематических характеристик и угла давления
- •4.7.2 Определение основных размеров (графический метод)
- •4.7.3 Определение центрового и действительного профиля кулачка
- •4.7.4 Выводы
3.2 Графический метод
3.2.1 Кинематический анализ
Расчет выполняем для положения 11, в котором угловая скорость 1= 11, 275 рад/c, угловое ускорение 1= -3,982 рад/с2. Направление 1 противоположно направлению 1.
Скорость точки А:
м/с
Принимаем масштабный коэффициент V=0,02 м/c*мм, тогда отрезок изображающий VA равен :
мм
Скорость точки А и направлена в сторону вращения кривошипа. Скорость в точке В находим путем построения плана скоростей согласно векторным уравнениям:
,
где ,=0 ( точкаB0 направляющих ползуна неподвижна), х.
Точку S2 находим по свойству подобия:
мм
Из плана скоростей находим
м/с
м/с
рад/c
Ускорение точки А:
,
где -нормальное ускорение точкиА, направленное от точки А к точке О;
- касательное ( тангенциальное) ускорение точки А, направленное перпендикулярно ОА в сторону углового ускорения 1.
м/с2
м/с2
Принимаем масштабный коэффициент =0,2м/с2*мм. Находим отрезки изображающие и.
мм
мм
Ускорение точки B находим путем построения плана ускорений согласно векторным уравнениям:
где - нормальное относительное ускорение точки В по отношению к точке А, направленное от точки В к точке А;
- тангенциальное относительное ускорение, направленное перпендикулярно АВ; х.
м/с2
Отрезок , изображающий равен
мм
Точку S2 находим по свойству подобия:
мм
Из плана скоростей находим:
м/с2
м/с2
рад/с2.
3.2.2 Силовой анализ
Определяем силы и моменты сил инерции звеньев:
H*м
Н
Н*м
Н
Силы инерции направляются противоположно ускорению центра масс , а моменты сил инерции противоположно угловым ускорениям звеньев.
Определяем структурную группу (2,3):
В точке В приложена реакция , а в точке А- реакция, которая раскладывается на тангенциальную составляющуюи нормальную составляющую, направленную вдоль звена АВ.
Составляющую находим из уравнения:
Составляющую, полные реакцииинаходим путем построения плана сил согласно уравнению равновесия группы, записанному в соответствии с принципом Даламбера:
Принимаем масштабный коэффициент 70 Н/мм
Находим отрезки изображающие известные силы
[1-2]мм
[2-3] мм
[3-4] мм
[4-5] мм
[5-6] мм
[6-7] мм
Из плана сил находим
Н
Н
Н
Реакцию находим из уравнения равновесия звена 2:
Н
Рассматриваем кривошип 1. В точке А приложена реакция , а в точке О реакция, которую находят путем построение плана сил согласно уравнению равновесия :
Принимаем масштабный коэффициент 70 Н/мм
[1-2]=мм
[2-3]мм
Н
Уравновешивающий (движущий )Myр момент находим из уравнения:
Н*м
3.3. Аналитический метод
3.3.1 Кинематический анализ
Расчет выполняется для положения 11:
1.рад/ с
2.м /с
3.
4.
5.рад/с2
6.м/c2
7.
8.
9. м/c
10. м/c2
3.3.2.Силовой анализ
Силы и моменты сил звеньев
1.Н*м
2.Н
3.Н
4.Н
5.Н
Расчетные схемы для силового анализа статически определимой структурной группы (2-3) и кривошипа 1 изображены на рисунках 12 и 13
Рис. 12
Рис. 13
Из уравнений проекций сил на координатные оси и уравнений моментов находим реакции в кинематических парах и уравновешивающий момент.
6.
7.
8.
9.
10
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.