- •Министерство образования Российской Федерации
- •К Задание у-3ривошипно – ползунный механизм рабочей машины
- •Введение
- •1. Кинематический анализ механизма
- •.Структурный анализ механизма
- •1.2. Разметка механизма
- •1.3. Расчет скоростей методом планов
- •1.4. Расчет ускорений методом планов
- •1.5. Кинематический анализ механизма методом диаграмм
- •1.5.1. Построение диаграммы перемещения выходного звена
- •1.5.2 Построение диаграммы скорости выходного звена
- •1.5.3. Построение диаграммы ускорения выходного звена
- •2. Силовой расчет механизма
- •2.1. Силовой расчет структурной группы
- •2.2 Силовой расчет ведущего звена
- •Список литературы
1.5. Кинематический анализ механизма методом диаграмм
1.5.1. Построение диаграммы перемещения выходного звена
Диаграмма перемещения выходного звена строится в зависимости от функции времени. При ω1 = const каждому моменту времени соответствует определенный угол поворота кривошипа. В связи с этим по оси абсцисс откладывают не только время, но и угол α поворота кривошипа, которому соответствует определенное его положение.
На оси абсцисс диаграммы (рис. 6) откладываем отрезок 0 – 12 длиной ℓ=180 (или 240) мм. Он изображает в масштабе μα угол поворота кривошипа, равный 3600 или 2π. Тогда масштабный коэффициент μα будет вычисляться по формуле:
= =2
Если угол измеряется в радианах, то
= =0.035
Отрезок ℓизображает и время tц одного полного оборота кривошипа. Его можно вычислить следующим образом:
=
Тогда масштабный коэффициент =0.004 с/мм.
Масштабный коэффициент μs оси ординат примем равным μℓ (масштабный коэффициент разметки).
μs =0.001м/мм
Для построения диаграммы перемещения (рис. 6) определим длину отрезка , который в масштабе μα изображает угол рабочего хода (угол между крайними положениями кривошипа во время рабочего хода механизма).
= =90 мм.
Отрезок отложим на оси абсцисс диаграммы от начала координат. Этот отрезок разделим на шесть равных частей и обозначим соответствующие положения механизма (0; 1; 2; 3; 4; 5; 6). Оставшийся отрезок разделим на 6 равных частей и обозначим соответствующие холостому ходу положения механизма. Это – 7, 8, 9, 10, 11 и 12 положения.
Из точек 1, 2, 3 ….. 12 оси абсцисс диаграммы проводим к ней перпендикуляры, на которых откладываем отрезки В0В1, В0В2, В0В3 и т.д., изображающие перемещение ползуна в 1-м, 2-м, 3-м и т.д. положениях механизма. Полученные точки соединим плавной кривой. Это и есть диаграмма перемещения.
Рис. 6. График перемещения точки В
1.5.2 Построение диаграммы скорости выходного звена
Диаграмма скорости точки В строится методом графического дифференцирования, способом хорд. Данный метод заключается в следующем:
• Проводим хорду, которая соединяет концы начальной и конечной ординат кривой на данном временном интервале (рис. 6).
• На продолжении оси абсцисс диаграммы скоростей (рис. 7) выбираем произвольную точку Р (в данном случае 0Р=20 мм) в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью ординат луч, параллельный хорде, и на оси ординат получаем отрезок, изображающий в некотором масштабе величину средней скорости ползуна на данном временном интервале.
• Эти построения выполняем для всех временных интервалов. В результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине соответствующего временного интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем искомый график (рис. 7).
Рис. 7. Диаграмма скорости ползуна
Масштабный коэффициент μv диаграммы:
где Н = 0Р (мм).
1.5.3. Построение диаграммы ускорения выходного звена
Диаграмму ускорения точки В строим вести методом графического дифференцирования диаграммы скоростей V(t).
• Проводим хорду (рис. 7), которая соединяет концы начальной и конечной ординат кривой на данном временном интервале.
• На оси абсцисс (рис. 8) выбираем произвольную точку Ра (в данном случае 0Ра=20 мм) в качестве полюса. Из этой точки проводим до пересечения с осью ординат луч, параллельный хорде. На оси ординат получаем отрезок, изображающий в некотором масштабе среднюю величину ускорения на рассматриваемом интервале.
• Таким же образом определяем среднее ускорение на всех остальных интервалах. В результате получим ряд точек, каждая из которых расположена в середине соответствующего интервала. Затем соединяем эти точки плавной кривой и получаем искомый график (рис. 8).
Рис. 8. Построение графика ускорений точки В
Н1 = 0Ра.