2.1 Планы положений механизма

Планы 12 положений механизма изображаются на первом листе чертежа курсового проекта. Они нужны для того, чтобы:

а) показать положение всех звеньев механизма в различные моменты времени,

б) определить ход ползуна,

в) определить угол размаха коромысла,

г) показать траекторию движения какой – либо точки. В данном задании – траекторию движения центра масс шатуна 4 (точка S₄ ).

Построение проводим в масштабе. Под масштабом понимают отношение действительной длины звена в метрах, к длине звена на чертеже в мм, например: ; длину кривошипа на чертеже должна быть (l₁) = 4070 мм.

Принимаем в нашем случае (l₁) = 40 мм. Тогда масштаб длин будет:

Теперь можно определить все остальные размеры на чертеже по формуле:

Эти размеры будут:

Далее чертим планы механизма в 12 положениях, используя рассчитанные длины и расстояния. Затем строим предельные положения механизма и определяем ход ползуна Н_Е (в метрах) и угол размаха коромысла  (в градусах).

2.2 Планы скоростей механизма

Планы скоростей механизма изображаются на первом листе чертежа. Они нужны для того, чтобы:

а) определить величину и направление скорости любой точки механизма в различные моменты времени,

б) определить угловые скорости звеньев в различные моменты времени.

Построение планов скоростей проводим в соответствии с формулой, известной из теоретической механики:

(1)

где: – абсолютная скорость точки;

– переносная скорость выбранного полюса;

– скорость точки относительно выбранного полюса.

Для того, чтобы начертить планы скоростей, сначала нужно вычислить скорость точки В кривошипа АВ. Эту скорость определяем по формуле:

где: – модуль скорости точки В;

– заданная угловая скорость движения кривошипа, ;

– заданная длина кривошипа (в метрах).

В нашем случае:

Эту скорость нужно показать на чертеже в виде вектора, перпендикулярного кривошипу АВ и имеющего длину мм . Принимаем мм . Тогда масштаб будущего плана скоростей будет:

Для определения скорости точки С записываем векторные уравнения вида (1):

(2)

Для определения скорости точки Е – аналогичные векторные уравнения:

(3)

Далее строим планы скоростей для каждого положения механизма, используя в каждом из них вектор и векторные уравнения (2) и (3). После построения всех 12 планов скоростей определяем величины скоростей всех характерных точек механизма, используя формулу:

где: – длина вектора скорости характерной точки на плане скоростей;

– масштаб плана скоростей, вычисленный ранее.

Угловые скорости вращательного движения звеньев 2, 3, 4 можно рассчитать по формуле

где: – относительная скорость, полученная из плана скоростей, ;

– длина соответствующего звена, [м].

Результаты вычислений и сводим в таблицу 1.

Т

Положен.

мех-ма

аблица 1

Скорости	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
VB (м/с)
VE (м/с)
VC = VCD (м/с)
VCB (м/с)
VEB (м/с)
VS2 (м/с)
VS3 (м/с)
VS4 (м/с)
2 (1/с)
3 (1/с)
4 (1/с)