Кинематический анализ рычажных механизмов

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет Лесомеханический факультет.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ.

На тему: «Кинематический анализ рычажных механизмов».

Выполнил студент 3 курса 2 группы Е. И. Зайцев Проверила доц.

Н.Ю. Супонина Санкт-Петербург.

1. Построение плана положений механизма План положений механизма представляет собой кинематические схемы, построенные на одном обороте кривошипа из единого центра (полюса), в стандартном масштабе. Масштаб плана положений это отношение реальной длинны звена к отрезку который отображает его на чертеже. План положений строится методом засечек.

.

— Длинна звена.

— Длинна отрезка, которая отображает это звено.

2. Кинематический анализ. Построение плана скоростей рычажных механизмов План скоростей представляет собой векторный многоугольник, построенный в стандартном масштабе.

Масштаб плана скоростей представляет собой отношение скалярной величины скорости звена к длине вектора, который её изображает.

План скоростей строится на основании теоремы о разложении движения: любое сложное движение тела раскладывается на два простых — переносное (поступательное) и относительное (вращательное).

План скоростей строится из единого центра, называемого полюсом. Вектора абсолютных скоростей начинаются в полюсе. Вектора относительных скоростей соединяют концы векторов абсолютных скоростей в соответствии с векторными уравнениями.

Кривая, соединяющая концы векторов абсолютных скоростей для нескольких положений механизма, называется годографом.

2.1 Построение плана скоростей кривошипно-ползунного механизма рычажный механизм кинематический.

— Центр масс кривошипа. Конец вектора абсолютной скорости будет делить вектор скорости кривошипа в той же пропорции, в которой сама точка делит всю длину кривошипа.

2.2 Построение плана скоростей механизма.

мм.

об/мин-1.

м/с.

.

мм.

Результаты расчетов скоростей звеньев механизма.

м/с2.

м/с2.

м/с2.

с-1.

3. Построение плана ускорений рычажных механизмов.

м/с2.

.

мм.

м/с2.

мм.

мм.

Результаты расчета звеньев механизма.

м/с2.

м/с2.

м/с2.

м/с2.

с-1.

4. Силовой анализ рычажных механизмов Все силы подразделяются на внешние и внутренние.

Внешние силы:

1.Сила тяжести.

; Н.

2.Движущие силы Вектор движущей силы совпадает с вектором скорости или составляет острый угол с ним.

3.Силы полезного сопротивления Вектор сил полезного сопротивления направлен против вектора скорости или будет составлять тупой угол с ним.

4.Силы вредного сопротивления (силы упругости) Вектор сил вредного сопротивления направлен так же против вектора скорости или составляет тупой угол с ним.

5.Силы инерции.

Вектор сил инерции направлен в сторону противоположную ускорению центра масс звена.

Момент сил инерции Где момент инерции звена относительно центра масс. А — угловое ускорение вращательного движения.

6.Силы трения.

— предельный угол.

Внутренние силы:

К внутренним силам относятся все реакции.

Кинематические пары пятого класса.

1.Постпательная кинематическая пара.

В поступательной кинематической паре неизвестны точка приложения и величина реакции, известно направление — перпендикулярно направляющим.

2.Вращательная кинематическая пара.

Во вращательной кинематической паре неизвестна величина и направление реакции, известна точка приложения — в самой кинематической паре.

Кинематическая пара четвертого класса В кинематической паре четвертого класса неизвестна величина реакции, известно направление (по общей нормали) и точка приложения (точка контакта).

4.1 Силовой анализ кривошипно-ползунного механизма Цели: Определение сил, действующих на звенья и реакции в кинематических парах.

Силовой анализ проводится на основании правила Д’Аламбера: Если к механизму приложить все действующие силы и силы инерции звеньев, то механизм можно рассматривать в равновесии.

Силовой анализ представляет собой векторный многоугольник (план сил) построенный в стандартном масштабе в соответствии с векторными уравнениями.

.

Силовой анализ для рычажных механизмов проводится отдельно для каждой структурной группы.

.

.

.

4.2 Силовой анализ механизма. Расчет сил.

5. Определение мгновенной мощности и мгновенного КПД механизма.

Вт.

Вт.

Вт.

Вт.

Вт.

Вт.

.

Структурный анализ кривошипно-ползунного механизма.

n=3, P5=4, P4=0.

W=3*3−2*4=1.

Вывод: механизм относится ко 2му классу, так как максимальный класс структурной группы — 2ой.