3.20 Построение графика кинематических характеристик рычажного механизма

Кинематическими характеристиками рычажного механизма являются перемещение ползуна 3, первая и вторая передаточные функции. Масштабный коэффициент _.

_{Таблица 3.18 - Построение графика кинематических характеристик пол}зуна

№ п/п	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
Sв,м	0	0,014	0,052	0,098	0,136	0,166	0,175	0,166	0,139	0,098	0,052	0,014	0
YSв, мм	0	7	26	49	70	83	87	83	70	49	26	7	0
i31,м	0	0,053	0,085	0,0875	0,066	0,034	0	-0,034	-0,066	-0,0875	-0,085	-0,053	0
Yi31, мм	0	24	43	44	33	17	0	17	-33	-44	-43	-24	0
i’31, м	-0,109	-0,087	-0,033	0,022	0,054	0,064	0,065	0,064	0,054	0,022	-0,033	-0,087	-0,109
Yi’31, мм	-55	-44	-17	11	27	33	34	33	27	11	-17	-44	-55

3.21 Построение графика изменения кинетической энергии машины

Исходя из данных, приведенных в таблицах 3.12 и 3.14, выбираем масштабный коэффициент для построения _.

3.22 Анализ и выводы по разделу

Чтобы обеспечить вращение кривошипа 1 с заданным коэффициентом неравномерности вращения δ=0,011 необходимо обеспечить постоянную составляющую момента инерции = .

Так как приведенный момент инерции всех вращающихся звеньев , необходимо установить на вал кривошипа маховик с моментом инерции 10,02 кг м².

Получена графическая зависимость изменения угловой скорости звена приведения кривошипа 1 и графическая зависимость углового ускорения .

4. Динамический анализ рычажного механизма

4.1 Задачи динамического анализа и методы их решения

Задачей динамического анализа рычажного механизма является определение динамических реакций в кинематических парах и уравновешивающего момента сопротивления, действующего на кривошипный вал со стороны трансмиссии. Указанная задача решается методом кинетостатики, который основан на принципе Даламбера. Этот метод предполагает введение в расчет инерционных нагрузок, поэтому силовому расчету предшествует кинематический анализ механизма по известному уже закону вращения кривошипа.

4.2 Кинематический анализ рычажного механизма в контрольном положении №3

4.2.1 Построение плана положения механизма

Схему механизма строим для контрольного положения №3, при котором φ₁ = 30°.

Выбираем масштабный коэффициент

Определяем размеры звеньев на чертеже:

4.2.2 Построение плана скоростей и расчёт скоростей точек и звеньев механизма

В механизме первого класса (1,2) скорость точки А определяется:

,

где – угловая скорость кривошипа.

.

Определим на чертеже точку р - полюс плана скоростей.

Выбираем масштабный коэффициент , тогда

.

Принимая во внимание то, что скорость точки А (V_А ) перпендикулярна ОА, следует отложить отрезок pa, перпендикулярно ОА в сторону вращения кривошипа.

Для построения скорости точки В воспользуемся системой векторных уравнений (3.2).

Из точки a строим прямую линию, которая перпендикулярна шатуну АВ плана положений механизма. Из точки p строим прямую линию, параллельную оси ОХ плана положений механизма. На пересечении этих линий получаем точку b.

Точку на плане строим исходя из теоремы подобия аналогов скоростей:

=>

где ab— отрезок на плане аналогов.

Измеряем на чертеже отрезки ab, pb, ps₂ , xs₂, ys₂ :

ab = 38 мм;

рb=82 мм;

ps₂=80 мм,

xs₂=23,5 мм,

ys₂=76,5 мм.

Определяем значения абсолютных скоростей точек и относительную скорость шатуна:

V_B=(pb)

V_S2=(ps₂)

V_XS2=(xs₂)

V_YS2=(ys₂)

V_AB=(ab)

Определяем угловую скорость шатуна:

Направление определяется следующим способом: переносим вектор относительной скорости шатуна V_AB в точку B плана положения механизма и поворачиваем звено 2 относительно точки A по направлению вектора. Таким образом определяем, что будет направлена против часовой стрелки.