- •Расчётно – пояснительная записка к курсовой работе по теории механизмов и машин
- •1. Структурный анализ механизма.
- •1.1. Схема заданного механизма.
- •1.2. Определение степени подвижности механизма.
- •1.4. Определение формулы строения механизма, его класса и порядка.
- •Кинематическое исследование механизма.
- •2.1. Построение планов положений механизма.
- •2.2. Построение планов скоростей механизма.
- •2.3. Построение планов ускорений механизма.
- •2.4. Построение диаграмм перемещений, скоростей и ускорений ползуна.
- •Силовой расчёт механизма.
- •Расчёт маховика.
- •Из теории известно, что все реальные массы и моменты инерции звеньев механизма можно заменить эквивалентным моментом инерции , которым как бы обладает звено приведения (кривошип).
- •Построение графиков работ , , .
2.3. Построение планов ускорений механизма.
Планы ускорений механизма изображаются на первом листе чертежа. Они нужны для того, чтобы:
а) определить величину и направление ускорения любой точки механизма в различные моменты времени;
б) определить угловые ускорения звеньев в различные моменты времени.
Построение планов ускорений проводим в соответствии с формулами, известными из теоретической механики:
,
(4)
где:
– если
относительное
движение является вращательным,
(5)
–
если
в относительном движении вращается
кулиса, вдоль которой
поступательно движется кулисный камень. (6)
В этих формулах:
– абсолютное
ускорение точки;
апер
–
переносное
ускорение точки;
– полное
относительное ускорение точки;
– нормальное
относительное ускорение точки;
(7)
– тангенциальное
относительное ускорение точки;
– ускорение
Кориолиса;
(8)
– относительное
ускорение кулисного камня вдоль оси
кулисы.
Для того, чтобы изобразить планы ускорений, сначала нужно вычислить ускорение точки В кривошипа АВ. Это ускорение определяем по формуле
,
где:
– модуль ускорения точки
В кривошипа;
– заданная угловая скорость движения кривошипа, ;
– заданная длина кривошипа (в метрах).
В нашем случае:
Это ускорение нужно показать на чертеже
в виде вектора, параллельного кривошипу
АВ и имеющего длину
мм . Принимаем
мм . Тогда масштаб будущего плана
ускорений
будет равен
Вычисляем нормальное ускорение точки С в относительном движении вокруг точки В по формуле (7)
Вычисляем длину отрезка
,
изображающего это ускорение на чертеже
Вычисляем нормальное ускорение точки Е в относительном движении вокруг точки В по формуле (7)
Вычисляем длину отрезка
,
изображающего это ускорение на чертеже
.
Аналогичные операции производим для всех 12 положений механизма, результаты заносим в таблицу 3.
Таблица 3. Численные значения и длины отрезков нормальных ускорений точек.
-
Полож. мех.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Далее строим планы ускорений для 12 положений механизма в соответствии с векторными уравнениями (4)÷(6), используя данные таблицы 3.
После их построения определяем величины ускорений всех характерных точек механизма (абсолютные и относительные) по формуле
,
где:
– действительное ускорение
данной точки (абсолютное или относительное),
– длина вектора ускорения
данной точки на плане ускорений, [мм].
– масштаб плана ускорений.
Угловые ускорения звеньев 2, 3, 4 можно рассчитать по формуле
,
где:
– относительное ускорение, полученное
из плана ускорений,
;
– длина соответствующего звена, [м].
Результаты вычислений ускорений точек
и угловых ускорений звеньев
заносим в сводную таблицу 4.
Таблица 4. Значения ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма.
Положения
мех-ма
Ускорения
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
aB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
