- •1.Описание работы механизма и исходные данные для проектирования. Бензомоторная пила.
- •2.Задачи исследования. Блок-схема исследования машинного агрегата.
- •3.Динамика структурного агрегата.
- •3.1.Структурный анализ.
- •3.2.Геометрический синтез рычажного механизма.
- •3.3.Построение плана положений механизма.
- •3.4.Определение кинематических характеристик кривошипно-ползунного механизма и контрольный расчет их для положения №2 (аналитически).
- •3.5.Обработка индикаторной диаграммы и определение внешних сил, действующих на поршень.
- •3.6. Динамическая модель машинного агрегата.
- •3.6.1. Определение приведенных моментов сил сопротивления и движущих сил.
- •3.6.2 Определение переменной составляющей приведенного момента инерции и его производной
- •3.6.3. Определение постоянной составляющей приведенного момента инерции и момента инерции маховика
- •3.6.4 Определение закона движения звена приведения
- •3.6.5. Схема алгоритма программы исследования динамической нагруженности машинного агрегата.
- •3.7 Обработка результатов вычислений
- •3.8. Выводы
- •4. Динамический анализ нагруженности рычажного механизма. Задачи динамического анализа рычажных механизмов
- •4.1. Кинематический анализ механизма.
- •4.1.1. Графический метод планов.
- •4.1.1.1. Построение плана положений.
- •4.1.1.2. Построение плана скоростей.
- •4.1.1.3. Построение плана ускорений.
- •4.1.2 Аналитическая кинематика механизма.
- •4.2 Силовой расчет механизма.
- •4.2.1 Расчет методом планов сил
- •4.2.1.1 Внешние силы на звеньях.
- •4.2.1.2 Определение реакций в кинематических парах группы.
- •4.2.1.3 Силовой расчет входного звена.
- •4.2.2.3 Силовой расчет входного звена
- •4.3 Обработка результатов вычислений.
- •5. Проектирование кулачкового механизма.
- •5.1. Входные параметры и условия синтеза.
- •5.2. Расчет и построение кинематических характеристик движения толкателя.
- •5.3. Определение основных размеров кулачкового механизма.
- •5.4.Определение радиуса ролика и построение рабочего профиля кулачка.
- •5.5. Определение углов давления и оценка опасности заклинивания.
4.2.1.3 Силовой расчет входного звена.
Выделяем кривошип из состава механизма, вычерчиваем в масштабе Кроме внешних сил, показываем в точке А найденную реакцию .
В точке О неизвестную реакцию основной стойки. Со стороны отсоединенной части трансмиссии показываем внешнюю уравновешивающую нагрузку в виде момента
Определяем уравновешивающую нагрузку:
Векторное уравнение равновесия звена 1
Данное векторное уравнение решаем построением плана сил в масштабе
Из плана сил:
4.2.2 Аналитический силовой расчет.
Заключается в аналитическом решении уравнения равновесия в виде
проекций сил на оси координат.
4.2.2.1 Проекции внешних сил
4.2.2.2 Определение реакций в кинематических парах группы
Ассура (2-3).
Реакции в кинематических парах группы (2-3) с вертикальным расположением ползуна вычисляются в следующей очередности :
-
Из условия, что определяют
-
Реакция определяется из уравнения равновесия моментов сил для
звена 2 относительно точки В:
-
Реакция определяется из условия равновесия проекций сил, действующих на группу (2-3), на ось X:
Для определения проекций и реакции во внутренней кинематической паре В рассмотрим равновесие звена 2 под действием приложенных сил:
Откуда, проектируя на оси координат, получим:
Модули реакций определяем по формулам :
Направление реакций установим определив углы их наклона к оси X:
4.2.2.3 Силовой расчет входного звена
Рассмотрим кривошип 1:
В точке А приложена известная реакция , проекции которой равны:
В точке О расположена сила тяжести и неизвестная реакция . Кроме того к звену приложен известный главный момент инерции . Для того чтобы звено 1 двигалось по заданному закону, к нему приложен уравновешивающий момент сил , который является реактивным моментом со стороны отсоединенной части машины. Его величина определяется из уравнения моментов сил относительно точки О:
Реакция в проекциях имеет вид:
Модуль силы
Направление определяется углом по формулам:
Результаты аналитического расчёта сравниваем с графическими результатами из плана сил в таблицу:
Сравниваемые параметры |
|||||
Аналитический |
|||||
Графический |
|||||
% расхождения |
0,45 |
0,59 |
1 |
10 |
5 |
4.3 Обработка результатов вычислений.
По результатам расчетов строим на листе 2:
1. Годографы реакций во вращательной паре в масштабе сил ,
а) реакция R10 в кинематической паре О с отрезками и полярными углами
б ) реакция R21 в кинематической паре А с отрезками в и полярными углами
в) реакция R23 в кинематической паре B с отрезками в и полярными углами
2. график реакции R30(SB) поступательной паре В в функции перемещения
ползуна в масштабе c отрезками