Министерство сельского хозяйства Российской федерации
федеральное государственное учреждение
высшего профессионального образования
«Ижевская государственная сельскохозяйственная академия»
кафедра «Теоретической механики и деталей машин»
Кинематическое исследование
Пояснительная записка к расчетно-графической работе
по теории механизмов и машин
ТММ 04.05 ПЗ
Выполнил _____________________ Бодалев А.П.
студент 321 гр. МСХ _____________________
Проверил _____________________ Боровиков Ю.А.
профессор, к.т.н. _____________________
Ижевск 2012
Оглавление
Исходные данные……………………………………………………………2
Структурное и кинематическое исследование механизма
Структурное исследование и построение планов механизма…………….3
Определение скоростей……………………………………………………..5
Определение ускорений…………………………………………………….6
Исходные данные
Размеры звеньев
x = 0,68 м; y= 0,74 м; 0,50 м;
0,20 м; 0,76 м; 1,02 м; 0,55 м;
0,64 м; 0,38 м; 0,08 м; 0,32 м;
Угловая скорость кривошипа
9,5 рад/с
1. Структурное и кинематическое исследование
1.1 Структурное исследование и построение планов механизмов
Структурная схема показана на рисунке 1. Кроме стойки 0 механизм имеет пять подвижных звеньев (n=5): кривошип 1, шатун 2, коромысло 3, шатун 4 и ползун 5. Звенья соединены низшими кинематическими парами пятого класса, число пар p =7; пары четвертого класса отсутствуют (p =0). Названия пар и соединяемые ими звенья приведены в таблице 1.
Рисунок 1 – Структурная схема механизма
Таблица 1 – Кинематические пары механизма
Название пары |
Обозначение пары на схеме |
Соединяемые звенья |
Вращательная |
|
0↔1 |
Вращательная |
А |
1↔2 |
Вращательная |
B |
2↔3 |
Вращательная |
|
3↔0 |
Вращательная |
C |
3↔4 |
Вращательная |
D |
4↔5 |
Поступательная |
D′ |
5↔0 |
Степень свободы плоского механизма определяется по формуле Чебышёва:
(1)
Подставляем значения n, , , находим
Ответ показывает, что положение всех звеньев механизма можно определить, задавая одну обобщенную координату. В качестве обобщенной координаты удобно выбрать угловую координату , определяющую положение кривошипа 1.
Разобьем механизм на структурные группы. Кривошип 1 со стойкой 0 (рисунок 2 а) образуют группу начальных звеньев – «начальный механизм» первого класса, степень свободы которого . Звенья 2 и 3, рисунок 2 б, образуют первую присоединенную группу Ассура второго класса, звенья 4 и 5 (рисунок 2 в) образуют группу Ассура второго класса. Следовательно, выбирая кривошип 1 в качестве начального звена, получим механизм второго класса.
Рисунок 2 – Структурные группы механизма
Восемь последовательных планов положений (кинематических схем) механизма строим на одном чертеже через равные углы поворота кривошипа, выбирая масштабный коэффициент 0,005 м/мм.
Траекторию точки А кривошипа (окружность) делим на восемь равных отрезков, начиная с нулевого положения. На границах отрезков обозначаем номера положений точки А по направлению вращения кривошипа. Для каждого положения точки А методом засечек находим положения других точек механизма и тонкими линиями изображаем последовательные положения всех звеньев. Обозначаем номера положений всех точек.