4. Обробка результатів випробування

4.1 визначаємо максимальне напруження на основі досліду:

σ_q= Е =

4.2 визначаємо осьовий момент опору поперечного перерізу балки:

Wx= =

4.3 визначаємо максимальний згинаючий момент в перерізі балки:

Mmax =Fа=

4.4 визначаємо теоретичне напруження згину:

σ_теор = =

4.5. Порівнюємо теоретичне та дослідне напруження:

∆σ = =

5.Висновки

І Н С Т Р У К Ц І Й Н А К А Р Т А

для проведення лабораторної роботи № 6 з теми

«Складання кінематичних схем механізмів»

Мета роботи: засвоїти методику складання кінематичних схем механізмів з використанням стандартних умовних позначень.

Проектування нових, а також аналіз існуючих механізмів розпочинають зі складання структурних схем.

Структурна схема – графічне зображення механізму за допомогою умовного позначення ланок і кінематичних пар (табл. 6.2). При зображенні структурної схеми механізму зазвичай не дотримуються співвідношень між розмірами ланок, конфігурація окремих ланок визначається тільки взаємним розміщенням кінематичних пар. Структурна схема дає можливість встановити число ланок, кінематичних пар та їх клас, вид окремих ланок механізму.

Як приклад, на рис. 6.1. показані, конструктивна (а) та структурна (б) схеми двигуна внутрішнього згоряння, де 1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – поршень, 0 – стояк.

Рис. 6.1. – Двигун внутрішнього згорання: а) – поперечний переріз – конструктивна схема; б) – структурна схема механізму

Приступаючи до виконання роботи, студент повинен знати ос-

новні поняття та означення, що наводяться нижче.

Механізмом називають штучно створену систему тіл, призначену для перетворення руху одного чи декількох тіл в заданий рух інших тіл.

Ланкою називають деталь або групу деталей, що з’єднані між собою жорстко і рухаються як єдине ціле. Тверде тіло, що входить до складу ланок, називається деталлю. Наприклад, шатун (рис. 6.2.) складається із корпуса, кришки, роз’ємного підшипника, втулки і деталей з’єднаних жорстко.

Ведучою ланкою називають ланку, закон руху якої заданий і перетворюється механізмом у потрібний рух інших ланок.

Веденою ланкою називають ланку, яка здійснює рух, для виконання якого призначений механізм.

Усі нерухомі деталі механізму утворюють одну нерухому систему тіл, яка називається нерухомою, або стояком. В механізмі стояк лише один (на рис.

6.1. – стояк 0).

Рисунок 6.2 - Шатун у розрізі

Залежно від характеру руху, ланки в механізмі ма ють певну назву:

Кривошип - ланка, що з’єднана зі стояком і за цикл руху виконує повний оберт;

шатун – ланка, що нез’єднана зі стояком і виконує складний плоский рух;

повзун – ланка, що виконує зворотно-поступальний рух;

коромисло – ланка, що з’єднана зі стояком обертальною кінематичною парою та виконує відносно нього коливальний рух;

куліса – ланка, що служить рухомою напрямною.

Кінематичною парою називають рухоме з’єднання двох ланок, які дотикаються. Місця взаємного дотику ланок (точки, лінії, поверхні) називають елементами кінематичних пар.

Кінематичні пари класифікують за такими ознаками:

− за кількістю обмежень, які кінематичні пари накладають на відносний рух ланок, вони поділяються на п’ять класів. Клас кінематичної пари визначається за формулою:

S=6-H, (6.1)

де S – кількість обмежень на відносний рух, Н – кількість ступенів вільності ланок, яку можна обчислити за кількістю відносних рухів, що

мають ланки, які утворюють кінематичну пару;

− за характером елементів контакту кінематичні пари поділяються на

нижчі та вищі. Якщо ланки дотикаються поверхнями, то кінематичні

пари називаються нижчими, а якщо в точці або по лінії – вищими;

− за характером відносного руху ланок, кінематичні пари поділяють на

обертальні та поступальні;

Приклади напівконструктивного виконання деяких кінематичних пар та їх умовні позначення згідно з ГОСТ 2. 770-68 подані в табл. 6.1.

Таблиця 6.1 – Приклади кінематичних пар

Кінематичним ланцюгом називається система ланок, з’єднаних між собою кінематичними парами.

Механізмом називають кінематичний ланцюг, в якому за заданим рухом однієї або декількох ланок ( ведучих ), всі інші ланки ( ведені ) здійснюють певні визначені рухи.

Кінематичною схемою механізму називається його графічне зображення з використанням умовних позначень ланок і кінематичних пар (табл. 6.2.). На відміну від структурної схеми кінематична схема будується в певному масштабі.

Таблиця 6.2 – Умовні позначення ланок і кінематичних пар

Таблиця 6.2 – Умовні позначення ланок і кінематичних пар (продовження)

Побудова кінематичної схеми механізму.

Для побудови кінематичної схеми необхідно вияснити, які геометричні розміри визначають величини лінійних і кутових переміщень ланок механізму. В плоских механізмах – це відстані між осями обертальних кінематичних пар, постійні кути між окремими плечами ланок, радіуси кривизни, що визначають конфігурацію ланок, положення нерухомих напрямних тощо.

Викреслювання кінематичної схеми необхідно розпочинати з вибору осей координат XOY, початок яких зручніше сумістити з центром кінематичної пари, утвореної початковою ланкою і стояком. Визначити положення центрів нерухомих шарнірів а також осей напрямних поступальних пар в даній системі координат. Потім викреслюють ведучу ланку, положення якої вибирається так, щоб інші ланки були чітко видні і не перекривали одна одну. Після цього послідовно викреслюють положення ведених ланок, користуючись методом засічок. Під кінематичною схемою доцільно вказати значення, що визначають її розміри: лінійні – в міліметрах, кутові – в градусах.

Ланки на схемі нумеруються арабськими цифрами у послідовності їх приєднання до ведучої ланки, а кінематичні пари позначають великими літерами латинського алфавіту.

Кінематичну схему необхідно викреслювати в креслярському масштабі (для зменшення – 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10). В теорії механізмів і машин поряд з масштабом використовують масштабний коефіцієнт μ_l– це відношення числового значення фізичної величини довжини ланки в м до довжини відрізка в мм,що відображає його величину на кресленні.