Задание 1

Выполнить структурный анализ двух механических систем, показанных на рисунке 2 под номерами, соответствующими последней и предпоследней цифрам шифра по зачетной книжке. Для этого:

1. обозначить цифрами детали (звенья) подвижно соединенные между собой;

2. обозначить латинскими буквами кинематические соединения (кинематические пары), образуемые этими деталями (звеньями);

3. определить по формуле Чебышева число W рассматриваемой системы;

4. ответить на вопрос: «Является ли данная система механизмом, статически определимой фермой или статически неопределимой фермой?»

Рисунок 2 – Схемы механических систем к заданию 1

2 Кинематика механизмов

Основная функция любого механизма заключается в преобразовании движения ведущего звена (звеньев) в определенное движение ведомого вена (звеньев). Процедура определения параметров этих движений называется кинематическим анализом механизма.

Задание 2

Выполнить кинематический анализ рычажного механизма, показанного на рисунке 3, графическим методом. Параметры механизма выбрать по таблице 2.

Рисунок 3 – Схема механизма и графические построения к заданию 2

Таблица 2 – Варианты параметров механизма к заданию 2

Переменные параметры
	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
	1,5	1,7	2.0	2,2	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0.8	0,9
Постоянные параметры
ω = 1 мc–1 ; LOA=0,025 м; LAS=0,5 LAB

Порядок работы:

1) вычертить кинематическую схему механизма в 8 совмещенных положениях, как показано на рисунке 3. Масштаб построения определить по формуле:

µ_l = L_OA / [OA], м/мм,

где L_OA – длина звена ОА, м;

[ОА], мм – отрезок, изображающий это звено на схеме.

2) вычертить шатунную кривую – траекторию точки S, принадлежащей звену 2;

3) построить диаграмму перемещений точки В, отложив по оси ординат линейное перемещение этой точки, а по оси абсцисс – время одного оборота кривошипа (звена 1). Масштаб по оси ординат µ_S принять равным µ_l. Масштаб по оси абсцисс:

µ_t = 2π/ωL, c/мм,

где L – выбирается произвольно (например, 120 мм);

ω – угловая скорость кривошипа, c^–1.

4) построить диаграмму скоростей точки В способом графического дифференцирования. Для этого на продолжении оси абсцисс диаграммы скоростей на расстоянии H_v (например, 20 мм) от ее начала выбрать точку Р_v. Через эту точку провести прямую, параллельную хорде 1-2₁ (диаграммы перемещений). Пересечение проведенной прямой с осью ординат соответствует значению скорости точки В на середине отрезка 1-2 оси абсцисс диаграммы скоростей. Далее алогичным образом сносят хорды 2₁-3₁, 3₁-4₁, 4₁-5₁…

Масштаб скорости определить по формуле:

µ_v = µ_S / H_v µ_t , м c^–1 /мм.

5) аналогичным образом построить диаграмму ускорения точки В, дифференцируя по времени диаграмму скоростей. Масштаб ускорения:

µ_а = µ_S / H_v µ_t , м c^–1 /мм.

6) определить численные значения скорости и ускорения точки В для восьми положений механизма, умножив ординаты точек на диаграммах (в мм) на соответствующий масштаб (µ_v или µ_а). Так например скорость точки В в положении 2: v_В = 2-2₁ ∙µ_v, а ускорение а_В = 2-2₂ ∙ µ_а. Результаты занести в таблицу.