- •Пояснительная записка
- •Введение
- •1. Рычажный механизм
- •1.1 Структурный анализ механизма
- •1.2 Кинематический анализ механизма
- •В данной работе кинематический анализ выполняется методом планов, хотя существуют и другие методы (аналитический метод и метод графиков).
- •1.2.3. Определение линейных скоростей всех характерных точек механизма
- •- Для звена 2.
- •- Для звена 3. , , (неподвижная точка), следовательно . Строим план.
- •- Для звена 2.
- •- Для звена 3. , , (неподвижная точка), следовательно . Строим план.
- •1.2.4. Определение угловых скоростей звеньев
- •Определим угловые скорости звеньев. Угловые скорости звеньев определяются из следующих соотношений:
- •Угловые скорости звеньев определяются из следующих соотношений:
- •Определение линейных ускорений всех характерных точек механизма
- •- Для звена 2.
- •- Для звена 3.
- •1.2.6. Определение угловых ускорений звеньев
- •1.3. Силовой расчёт
- •1.3.1. Силы, действующие на звенья механизма
- •1.3.2 Силовой расчёт группы [4-5]
- •1.3.3. Силовой расчёт группы [2-3]
- •Эти внешние силовые факторы, известные по величине, по направлению и точкам приложения.
- •Уравнение равновесия звена 3:
- •1.3.4. Силовой расчёт начального механизма
- •1.3.5. Определение величины уравновешивающей силы методом рычага н.Е. Жуковского
- •Значение реакций в кп и уравновешивающей силы для 6-го положения механизма.
- •1.3.6. Определение кпд механизма
- •Оглавление
- •Литература
1.3.3. Силовой расчёт группы [2-3]
К звеньям группы приложены:
- давление в кинематической паре от звена 4
G2 - сила тяжести звена 2
- сила инерции звена 2
– момент инерции звена 2
Эти внешние силовые факторы, известные по величине, по направлению и точкам приложения.
Уравнение равновесия группы в форме сил запишется:
.
Из уравнения найдем :
;
;
.
Уравнение равновесия звена 3:
.
Из уравнения находим:
.
Примем масштаб построения:
.
На плане получаем:
;
;
;
.
Из плана найдем величину реакции :
.
1.3.4. Силовой расчёт начального механизма
Н ачальным механизмом является кривошип 1.
К кривошипу 1 приложены силы:
- реакция со стороны звена 2
G1 - сила тяжести звена 1
- сила инерции звена 1
Уравновешивающую силу найдем из уравнения суммы моментов:
.
Здесь h1=48мм, h2=73мм.
Выразим уравновешивающую силу ( ):
.
Давление R01 в кинематической паре В0.1 определяется из условия равновесия звена 1:
.
Примем масштаб построения:
.
На плане получаем:
;
;
;
.
Из плана найдем величину реакции :
.
1.3.5. Определение величины уравновешивающей силы методом рычага н.Е. Жуковского
Этот метод позволяет определить величину уравновешивающей силы без определения реакции в КП, то есть без выполнения силового расчёта групп Ассура.
Для этого необходимо план скоростей повернуть на 90 градусов, принимаемый как твёрдое тело, с неподвижной точкой в полюсе. К концам векторов одноимённых точек которого, приложены внешние силы, в этом числе .
Моменты сил инерции определяются из выражения:
.
Запишем уравнение равновесия:
.
Плечи сил определим непосредственно из чертежа:
h1=63 мм;
h2=87 мм;
h3=103 мм;
h4=112 мм;
h5=21 мм;
PVb=136 мм;
PVs3=35 мм.
Величину уравновешивающей силы, полученной методом рычага Н.Е. Жуковского найдем из записанного уравнения равновесия:
.
Расхождение в значениях величины уравновешивающей силы, полученных из плана сил и “рычага” Жуковского, определяемые по формуле:
.
Таблица 7
Значение реакций в кп и уравновешивающей силы для 6-го положения механизма.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расхождение результатов
|
|
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Ньютоны |
||||||||||||||
|
34 |
290 |
290 |
290 |
290 |
453,7 |
453,7 |
453,7 |
225 |
225 |
164 |
171,8 |
168,2 |
2,1% |
|
|
|
|
1.3.6. Определение кпд механизма
Коэффициент полезного действия является показателем степени совершенства механизма.
Мгновенное значение КПД механизма определяется по формуле:
,
где , Вт – мощность, затрачиваемая на преодоление производственного (полезного) сопротивления.
.
- суммарная мощность, затрачиваемая на преодоление трения во всех КП (“Вредные ” сопротивления).
Найдем моменты трения во вращательных и силы трения в поступательных К.П. Пусть радиусы цапф вращательных К.П. будут: и -коэффициент трения в К.П. (в общем случае он может быть для каждой кинематической пары разным), тогда:
Нм;
Нм;
Нм;
Нм;
Н;
Н;
Н.
Радиусы цапф (r)определены по методике, изложенной в [3. Стр.12]
Тогда мощности трения в КП будут:
Вт;
Вт;
Вт;
Вт;
Вт;
Вт;
Вт.
,
Вт.
Тогда:
%=83,95%.