Кинематический анализ плоских рычажных механизмов. Расчет маховика методом Виттенбауэра. Определение приведенного момента инерции. Определение уравновешивающей силы методом Жуковского. Расчет и графическое исследование привода кулачкового механизма.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

ВВЕДЕНИЕ

Теория механизмов и машин - это наука, изучающая строение систематику и динамику механизмов в связи с их анализом и синтезом.

Всякий механизм состоит из отдельных деталей. В механизмах некоторые детали является неподвижными, другие детали движутся относительно них. Каждая подвижная деталь или группа деталей, образующая одну жесткую подвижную систему тел, носит название подвижного звена механизма.

Все неподвижные детали образуют одну жесткую неподвижную систему тел, называемую неподвижном звеном или стойкой. Понятие машина может быть обобщенного вида, выраженное следующим образом: машина есть устройство создаваемая для изучения и использования законов природы с целью облегчения физического и умственного труда, увеличение его производительности и облегчения путем частичной или полной замены человека в его трудовых функциях.

Рабочей машиной называется машина, предназначенная для преобразования материалов. Рабочие машины подразделяются: транспортные и технологические.

Технологической машиной называется рабочая машина, в которой преобразование материала состоит в изменением формы, свойства и состояния материала или обрабатываемого объекта.

1. Кинематический анализ плоских рычажных механизмов

Кинематический анализ плоских рычажных механизмом заключается в определении функций положения точек механизма и положения звеньев механизма, определения скоростей, ускорений линейных и угловых в каждом положении механизма.

Функция положения звена или точки механизма дает возможность для любого положения ведущего звена (кривошипа) определить координаты точки или угловую координату звена. Функция положения может быть определена графически с помощью построения плана положения механизма.

С этой целью механизм изображается в масштабе в нулевом положении; т.е. когда скорость выходного звена ровна нулю. Условно считается, что в этом положении угол поворота кривошипа тоже равен нулю, поскольку кривошип совершает вращательное движение, по круговой траектории движения кривошипа разбивается на произвольные сектора. В данной работе их должно быть 8 из условия полученных от преподавателя, причем нулевое и восьмое положения механизма должны совпадать.

При аналитическом решении, составляются уравнения скорости выходного звена и приравниваются к нулю из полученного алгебраического уравнения надо найти угол определенного положения кривошипа и выходного звена.

Графические методы кинематического исследования механизмов, позволяющим определить положение звеньев, скорости и ускорения точек и звеньев, получил широкое распространение. Это обусловлено быстротой и наглядностью решения прикладных вопросов проектирования. В ряде случаев графические вычисления основано на геометрических построениях. Имеется много примеров, когда графические задачи и их решения являются единственно приемлемыми. Точность графических методов составляет 0,3- 0,5% .

Изображение кинематической схемы механизма в выбранном масштабе, соответствующее определенному положению начального звена, называются планом механизма. Масштаб плана механизма определяет размеры отрезков изображающих длину звеньев и координаты точек звеньев. Для нахождения скорости необходимо продифференцировать функцию. Производную, определяют графически, величиной угла наклона касательной к графику. На этом понятии строится правило графического дифференцирования.

Графические методы.

Построение планов скоростей и ускорений - геометрическое секторное произведение с использованием правил векторного треугольника и многогранника.

Вектор на плоскости характеризуется двумя скалярными величинами, определяющими направление вектора и его модуль, т.е. векторное уравнение для плановой задачи можно заменить двумя скалярными уравнениями проекций.

1.1 Структурный анализ

Число степеней свободы механизма:

К - число подвижных звеньев К=5

Р5 - число кинематических пар Vкласса Р5=7

Р4 - число кинематических пар IV класса Р4=0

Число степеней свободы равно:

W=3K-2P5=3*5-2*7=1



Схема 1. Кинематическая схема механизма

Таблица 1

№	№ звена.	Наименование звена.	Характеристика движения звена.
1	0	Стойка	Неподвижное
2	1	Кривошип	Вращательное
3	2	Шатун	Сложно плоскопараллельное
4	3	Ползун	Прямолинейное - поступательное
5	4	Коромысло -камень кулисы	Сложное
6	5	Кулиса	Поступательное

Схема 2. Начальный механизм и группа Ассура

1.2 Аналитический метод нахождения v, w, a

I часть

Возьмем первую производную.

Возьмем вторую производную.

Т.к. , то

II часть

Возьмем первую производную.

Возьмем вторую производную.

1.3 Построение плана скоростей.

Составляем уравнения, которые понадобятся для построения планов скоростей.

Определяем скорость точки В:

 м

Вектор перпендикулярен звену АВ и направлен в сторону движения точки В.

Выбираем масштабный коэффициент скоростей.

м/мм

Для составляет две системы, в которую входят по два уравнения составленных с начала звена и конца звена, приравненных к нулю. Приравняв две части системы, получим, два неизвестных вектора, направление которых получаем в зависимости движения механизма, а их численные значения определяются пересечением прямых направленных вдоль действия этих векторных величин.

С помощью плана скоростей определяем величины и направления угловых скоростей

Согласно теореме подобия определяем векторную величину bf, т.е. расстояние откладываемое при построении на плана скоростей.



Положение - 0

Положение - 1

Положение - 2

Положение - 3

Положение - 4

Положение - 5

Положение - 6

Положение - 7

Положение - 8

Таблица 2

№ м\с	0	1	2	3	4	5	6	7	8
	0,6	0,516	0,18	0,54	0,6	0,372	0,144	0,336	0,6
	0	0,444	0,504	0,204	0	0,408	0,552	0,564	0
	0	1,032	0,36	1,08	0	0,744	0,288	0,672	0

Таблица 3

№ С-1	0	1	2	3	4	5	6	7	8
	0,545	4,69	1,636	4,9	0,545	Другие файлы: Синтез и анализ механизма двигателя внутреннего сгорания Постановка задач проекта. Синтез кинематической схемы механизма. Синтез рычажного механизма. Синтез кулачкового механизма. Синтез зубчатого механизма.... Привод конвейера ПК-19 Синтез и анализ рычажного механизма. Силовой анализ механизма: расчёт кривошипа, определение мощностей. Геометрический расчет зубчатой передачи. Проек... Анализ и синтез машинного агрегата Структурный анализ и синтез плоского рычажного механизма, его кинематический и силовой расчет. Построение схем и вычисление параметров простого и слож... Исследование механизмов долбёжного станка с качающейся кулисой Синтез кулачкового механизма и построение его профиля. Кинематический синтез рычажного механизма и его силовой расчет методом планов сил, определение... Рычажный механизм перемещения транспортирующего желоба Структурный анализ рычажного и кулачкового механизмов. Построение планов положений звеньев механизма, повернутых планов скоростей, приведенного момент...