- •Кинематика Контрольные задания для выполнения расчетных и курсовых работ
- •Общие требования к оформлению расчетной работы
- •З а д а н и е к1 кинематика точки
- •Краткие сведения из теории Определение положения точки
- •Определение скорости точки
- •Определение ускорения точки
- •Определение радиуса кривизны траектории точки
- •Порядок выполнения задания
- •Исходные данные
- •З а д а н и е к2 вращательное движение твердого тела вокруг (около) неподвижного полюса
- •Краткие сведения из теории
- •Кинематические характеристики вращательного движения твердого тела вокруг (около) неподвижного полюса
- •Скорость и ускорение произвольной точки твердого тела, вращающегося вокруг неподвижного полюса
- •Порядок выполнения задания
- •Варианты заданий (условия задач)
- •Исходные данные
- •Рисунки к вариантам 120
- •З а д а н и е к3 Плоскопараллельное движение твердого тела
- •Краткие сведения из теории
- •Порядок выполнения задания
- •Исходные данные
- •Вариант 25
- •З а д а н и е к4 движение точки относительно двух систем отсчета, перемещающихся одна относительно другой
- •Краткие сведения из теории
- •Порядок выполнения задания
- •Варианты заданий (условия задач)
- •Исходные данные
- •Библиографический список
- •П р и л о ж е н и е Образец титульного листа расчетной работы
- •Расчетная работа
- •Кинематика: контрольные задания для выполнения расчетных и курсовых работ
- •190005, С.-Петербург, 1-я Красноармейская ул., д.1
Вариант 25

П р и м е р (см.
рис. 3.1). Звено ОА
и треугольник
О1BF
вра-щаются вокруг неподвижных осей
и
,
перпендикулярных плоскости чертежа,
ползун E
перемещается вдоль вертикальной
направляющей, совершая поступательное
движение, звенья AB
и FE
совершают плоскопараллельное движение.
Скорость точки A
м/с,
перпендикулярна отрезкуOA
и направлена в сторону вращения
кривошипа. Найдем мгновенный центр
скоростей звена AB.
Перпендикуляром к скорости
является звеноO1B.
Так как OA||O1B,
то
||
и при этом
не перпендикулярна отрезкуAB,
соединяющему точки, т.е. в данный момент
времени звено AB
совершает
мгновенное поступательное движение,
и скорости точек B
и M
геометрически равны скорости
.
Откладываем их на чертеже. Найдем
угловую скорость треугольника:
рад /с.

Рис. 3.1
По направлению
определим, что звеноBO1F
вращается по часовой стрелке. Так как
O1F=O1B,
то
.
Откладываем
перпендикулярно отрезкуO1F,
соединяющему точку F
с осью вращения
.
Ищем точку СFE
мгновенный центр скоростей звена FE.
Для этого продолжаем отрезок O1F
и проводим горизонтальную прямую через
точку Е
(перпендикуляр к
,
которая направлена вдоль вертикальной
образующей ползуна). Найдем угловую
скорость звенаFE:
рад /с.
По направлению
определим, что звеноFE
поворачивается вокруг оси
по часовой стрелке. Скорость ползунаE
найдем по формуле
м/с,
направлена по вертикали вниз.
Ускорение точки
A
ведущего звена OA
определим по формуле
.
Вращательное
ускорение
,
так как звеноOA
вращается с
постоянной угловой скоростью, т.е.
м/с2,
откладываем в масштабе и направляем
от точки A
к оси вращения
.
Ищем ускорение точки B
по методу полюса, приняв за полюс точку
A:
, (3.4)
параллельным
переносом строим в точке B:
,
так как
;
,
но εAB
нам не известно. Перпендикулярно AB
проводим ось
и считаем, что
сонаправлено с
.C
другой стороны, ускорение точки B
как точки кривошипа O1B
равно:
, (3.5)
м/с2,
отложим поО1B,
направляя его из точки B
к оси вращения
.
Туда же направим ось
.
,
но
нам также не известно. Будем считать,
что
и направим по нему ось
.
Приравняем правые части (3.4) и (3.5):
. (3.6)
Спроецируем (3.6) на
оси
:
,
.
Из этих равенств находим:
-0,984
м/с2,
=
-0,671 м/с2.
Направляем
и
.
Из формулы (3.5) находим ускорение точки B по теореме Пифагора:
=0,743
м/с2.
По формуле (3.4)
проверяем правильность нахождения
.
Находим угловые ускорения звеньев:
=0,728
рад/с2,
=1,342
рад/с2.
Направления векторов
и
определяем по правилу векторного
произведения:
,
направлен на читателя
,
направлен на читателя.
Затем определяем ускорение точки F:
,
,
,
,
так как O1F=O1B.
Строим вектор
на чертеже.
Теперь ищем ускорение
точки M,
приняв за полюс точку A:
,
параллельным переносом строим в точкеM,
,
м/с2.
Направление вектора
определяем из векторного произведения:
.
находим по теореме косинусов:
=0,34
м/с2.
Затем находим ускорение точки E, приняв за полюс точку F:
. (3.7)
параллельным
переносом строим в точке E:
м/с2,
направляем по звену к точке F;
,
но
нам не известно. Перпендикулярно FE
проводим ось
и считаем, что
сонаправлено с
.
По направляющей
ползуна направляем ось
,
к точкеСFE
направляем ось
.
Спроецируем равенство
(3.7) на оси
,
:
,
.
Из этих равенств находим
=
-0,27 м/с2,
=
0,53 м/с2.
Угловое ускорение
определяем по формуле
=0,25
рад/с2,
направление вектора
из векторного произведения:
,
угловое ускорение
направ-лено на читателя.
