Глава 3 кинематический расчет механизма

3.1. Определение скоростей методом построения планов скоростей

Угловая скорость кривошипа определяется из его частоты вращения, которая равна . Угловая скорость кривошипа:

рад/сек. (3.1)

Модуль определяется по формуле:

(3.2)

м/сек.

Выбираем m_v - масштаб построения плана скоростей. Пусть вектору скорости v_A соответствует отрезок ра, где точка р — начало построения плана скоростей; р - полюс плана скоростей. Тогда масштаб построения плана скоростей (масштаб скоростей).

(3.4)

При выполнении курсового проекта отрезок ра на плане скоростей следует выбирать в пределах 80 - 120 мм. Выберем ра=85мм. Тогда находим:

Вектор скорости точки А направлен перпендикулярно кривошипу ОА в сторону движения. Строим из полюса скоростей направление скорости точки А и откладываем на нем величину, равную p_Va = m_V · V_л = 9,2 · 9,3 =85,56 мм.

Движение точки В можно рассматривать как поступательное движение вместе с ползуном В. Вектор скорости точки В направлен вдоль направляющей ползуна, тоесть вдоль линии ОВ. Строим из полюса скоростей направление скорости точки В.

Движение точки В может также рассматриваться как плоское движение вместе с шатуном АВ. Тогда скорость точки В находится как скорость при плоском движении: , где- скорость точки В,- скорость точки А,- скорость вращения точки В вокруг точки А в плоском движении. Из точки а (конец вектора скорости точки А) строим прямую, перпендикулярную шатуну АВ (скоростьV_BА перпендикулярна шатуну АВ).

На пересечении направлений получаем точку b. Отрезок p_Vb определяет скорость точки В в масштабе m_V. Отрезок ab определяет скорость вращения точки В вокруг точки А в плоском движении.

Движение точки С можно рассматривать как поступательное движение вместе с ползуном С. Вектор скорости точки С направлен вдоль направляющей ползуна, тоесть вдоль линии ОС. Строим из полюса скоростей направление скорости точки С.

Движение точки С может также рассматриваться как плоское движение вместе с шатуном АС. Тогда скорость точки С находится как скорость при плоском движении: ,

где- скорость точки С,

- скорость точки А,

- скорость вращения точки С вокруг точки А, в плоском движении.

Из точки а строим прямую, перпендикулярную шатуну АС (скорость V_СА перпендикулярна шатуну АС).

На пересечении направлений получаем точку с. Отрезок p_Vс определяет скорость точки С в масштабе m_V. Отрезок aс определяет скорость вращения точки С вокруг точки А в плоском движении.

Для определения скоростей центров масс шатунов S₂ и S₄ воспользуемся теоремой подобия (Всякая жесткая фигура на схеме механизма имеет себе подобную на плане скоростей и плане ускорений при том же направлении обхода контура). Измеряем отрезок ab и откладываем на нем от точки а величину, равную 0,33 · аb= 0,33 · 196 = 64,68 мм. (l_AS2 / l_AB = 0,33 по исходным данным). Получаем точку s₂. Отрезок p_Vs₂ определяет скорость точки S₂ в масштабе m_V. Измеряем отрезок ac и откладываем на нем от точки а величину, равную 0,33 · ас = 0,33 · 195 = 64,35 мм. (l_AS4 / l_AB = 0,33 по исходным данным). Получаем точку s₄. Отрезок p_Vs₄ определяет скорость точки S₄ в масштабе m_V.