Расчетно-графическая работа по курсу ТММ, рычажный механизм

Кинематический и силовой расчет рычажного механизма.cdw

Положение 2 (рабочее)
Диаграмма перемещения ползуна
Диаграмма скорости ползуна

Пояснительная записка.docx

Структурный анализ механизма
Механизм включает в себя 6 звеньев:
– кривошип 24 – шатун 3 – коромысло 5-ползун 0 – стойка.
Всего 5 подвижных звеньев
Соприкосновение звеньев и их относительное движение образуют кинематическую пару (КП).
(стойка – кривошип) это вращательная КП низшая 5 класс.
(кривошип – шатун) это вращательная КП низшая 5 класс.
(шатун – коромысло) это вращательная КП низшая 5 класс.
(коромысло – стойка) это вращательная КП низшая 5 класс.
(коромысло – шатун) это вращательная КП низшая 5 класс.
(шатун – ползун) это вращательная КП низшая 5 класс.
(ползун – стойка) это поступательная КП низшая 5 класс.
Всего 7 кинематических пар в данном механизме.
где n=5 – число подвижных звеньев;
p5=7 – число кинематических пар пятого класса;
p4=0 – число кинематических пар четвертого класса
Кинематический анализ
1 Построение положений механизма
Масштабный коэффициент
Длины звеньев на чертеже:
2 Построение плана скоростей
Положение 2 (рабочее)
А= 1·LОА=37.69·01=3.76 мс
-угловая скорость кривошипа
Определим значение масштабного коэффициента:
3 Построение плана скоростей
Определяем масштабный коэффициент плана ускорений:
4 Построение диаграмм перемещения S(t) и скорости (t) точки D
По оси t откладываем отрезок L=225 мм. Данный отрезок соответствует времени оборота кривошипа.
Для построения диаграммы (t) воспользуемся методом дифференцирования (метод хорд). Полюсное расстояние равно 25 мм.
Силовой (кинетостатический) расчет механизма.
Для кинетостатического исследования механизма строим кинематическую схему механизма во втором положении. Масштабный коэффициент схемы
1 Определение нагрузок на звенья механизма
Определим силы инерции и моменты от пар сил инерции действующие на звенья механизма:
G2=m2·g =18·981=17658 Н
G4=m4·g =10·981=981 Н
G3=m3·g =54·981=52974 Н
G5=m5·g =10·981=981 Н
2 Определение реакций в кинематических парах механизма
Силовой (кинетостатический) расчет начинается с наиболее удалённой от входного звена группы Ассура т.е. производится в порядке обратном кинематическому расчету и заключается в последовательном рассмотрении условий равновесия (по принципу Даламбера) всех входящих в механизм групп.
Группа звеньев 4 – 5
Группа звеньев 2 – 3
Группа звеньев 0 – 1
3 Определение уравновешивающей силы методом жесткого рычага Н.Е. Жуковского. Проверка кинетостатического исследования механизма
Уравновешивающая сила – это сила действующая на начальное звено с целью обеспечения заданного закона движения. Вектор уравновешивающей силы прикладывается к точке приведения линия действия является перпендикуляром к оси начального звена и вектор этой силы направлен по движению начального звена.
Уравновешивающая сила вводится с целью уравновесить все силы приложенные к начальному звену после чего систему можно рассматривать как статическую. Число уравновешивающих сил равно числу степеней подвижности механизма.
Составим уравнение моментов всех сил (внешних) относительно
полюса плана скоростей.
Выражаем уравновешивающую силу из уравнения моментов всех внешних сил относительно полюса плана скоростей:
Сравним значение уравновешивающих сил полученных методом планов сил и методом жесткого рычага Н.Е. Жуковского. Определим процент расхождения в расчетах:
Библиографический список
Теория механизмов и машин : учебник А.Г.Черненко Ю.В.Песин И.В.Троицкий Э.А.Бубнов. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та 2009. 205 с.
В.Б. Покровский И.В. Троицкий «ТЕОРИЯ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН» Электронный текстовый ресурс.
В.И.Кузнецов Т.А.Киреева В.В.Каржавин «КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ РЫЧАЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ» Учебно-методическое пособие.