Структурный анализ механизма
Структурный анализ механизма включает в себя:
а) определение степени подвижности;
б) разложение механизма на структурные группы (группы Ассура);
в) составление формулы строения.
Степень подвижности плоского механизма определяется по формуле
П.Л. Чебышева
W = 3n–2p
–p
где n – число подвижных звеньев
–
количество низших
пар;
–
количество высших
пар.
Разложение механизма на группы Ассура ведется с крайних звеньев. Необходимо отметить, что после отсоединения группы Ассура, имеющей нулевую степень подвижности, степень подвижности оставшейся части механизма остается без изменения. Структурная формула строения механизма составляется на основании последовательного присоединения групп Ассура на исходный механизм.
1. Степень подвижности механизма
2. Разложение механизма на группы
Механизм 2-го класса, 2-го вида Механизм 2-го класса, 1-го вида
5
4
C
Механизм 1-го класса
3. Структурная формула строения
2. Кинематический анализ механизма методом планов.
2.1. Построение планов положений механизма.
Планы положений механизма строятся методом засечек. Для определения длин звеньев в миллиметрах, задаётся масштабный коэффициент длины:
Масштабный коэффициент длины:
=
,
где - масштабный коэффициент длины,
lOA - длина кривошипа, м;
OA - длина звена OA на плане положений/
Определение длин звеньев механизма:
DC
DC
CE
DB
За крайнее положение примем положение, когда кривошип ОА и шатун АВ будут лежать на одной прямой.
В принятом масштабе изображаем схему механизма и его положения.
2.2. Построение планов скоростей
Планы скоростей строятся для всех 12 положений механизмов на чертеже формата А1. Все вместе они составляют годограф скоростей.
При заданных размерах звеньев механизма и частоте вращения двигателя
Таким образом, скорость точки А определится следующим соотношением:
В свою очередь угловая скорость ведущего звена будет равна:
Направление
вектора скорости точки А
будет перпендикулярно к ОА,
т.е.
ОА.
Выбираем масштаб плана скоростей:
При выполнении курсовой работы отрезок ра берем 81 мм. Из полюса скоростей р в направлении вращения кривошипа, перпендикулярно ОА откладываем вектор скорости.
Скорость точки В определяется из системы векторных уравнений:
Производим
построение векторов и их направляющей.
Скорость точки
,
можно найти по теореме подобия
относительных скоростей. В нашем случае
это будет пропорция соотношения длин
векторов и звеньев:
В указанной последовательности производится построение планов скоростей для всех остальных 11 положений механизма.
Численная величина абсолютной или относительной скорости любой точки механизма определяется умножением соответствующего вектора на масштаб скоростей.
Подсчитанные величины скоростей сведены в таблицу №1.
Положение |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2.92 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2.92 |
0 |
0 |
0 |
1 |
2.92 |
1.84 |
2.30 |
0 |
2.30 |
0.65 |
1.84 |
2.30 |
0.58 |
2 |
2.92 |
2.81 |
3.31 |
0 |
3.56 |
0.54 |
2.81 |
3.31 |
0.36 |
3 |
2.92 |
2.88 |
3.64 |
0 |
3.64 |
0.47 |
2.88 |
3.64 |
0.25 |
4 |
2.92 |
2.48 |
2.92 |
0 |
2.88 |
1.33 |
2.48 |
2.92 |
0.86 |
5 |
2.92 |
1.47 |
1.84 |
0 |
1.62 |
2.34 |
1.48 |
1.84 |
0.65 |
6 |
2.92 |
0.40 |
0.54 |
0 |
0.47 |
2.88 |
0.40 |
0.54 |
0.22 |
7 |
2.92 |
0.61 |
0.76 |
0 |
0.65 |
2.77 |
0.61 |
0.76 |
0.32 |
8 |
2.92 |
1.84 |
2.3 |
0 |
2.02 |
1.8 |
1.84 |
2.3 |
0.79 |
9 |
2.92 |
2.88 |
3.46 |
0 |
3.28 |
0.07 |
2.88 |
3.46 |
0.81 |
10 |
2.92 |
3.82 |
4.75 |
0 |
4.79 |
2.66 |
3.82 |
4.75 |
0.18 |
11 |
2.92 |
2.66 |
3.71 |
0 |
3.74 |
3.85 |
2.56 |
3.71 |
1.01 |
