Определение перемещений, скоростей и ускорений ведомого звена методом построения кинематических диаграмм

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту

На тему: «Проектирование и исследование механизма

тестоделительной машины»

Задание 32Вариант 1

Выполнил:

 

Руководитель: Рожкова Т.В.

 

 

Тюмень – 2011

2 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

 

Название звеньев:

1-кривошип;

2- кулисный камень;

3-кулиса;

4-шатун;

5-коромысло;

6-опоры.

Определяем степень подвижности механизма:

n = 5 - количество подвижных звеньев,

р₅ = 7 - количество низших кинематических пар,

Р₄⁼ 0 - количество высших кинематических пар. Тогда

W= Зn - 2р₅ - р₄ =3·5 -2·7-0 = 1.

 

Структурная группа 5-4

ΙΙ 2 вид

 

W=3·2-2·3=0

Структурная группа 2-3

 

ΙΙ 3 вид

 

W=3·2-2·3=0

 

Механизм I класса

 

Ι

 

W=3·1-2·1=1
Ι → ΙΙ → ΙΙ

 

Вывод: данный механизм ΙΙ класса

 

Все данные сводим в таблицы 2.1 и 2.2

Таблица 2.1 – Название звеньев

№ звена	Наименование звена	Подвижность звена	Число подвижных звеньев
	Кривошип	Подвижное	n = 5
	Кулисный камень	Подвижное
	Кулиса	Подвижное
	Шатун	Подвижное
	Коромысло	Подвижное
	Опора	Неподвижное

 

Таблица 2.2 – Наименование кинематических пар

Обозначения	Соединяемые элементы	Тип пары	Индекс пары	Число пар
вид движения	характер соединения	подвижность	Одноподвижные	Двухподвижные
О	1,6	вращ.	низшая	одноподв.	В0(1,6)	Р5=7	Р4=0
А	1,2	вращ.	низшая	одноподв.	ВА(1,2)
А	2,3	пост.	низшая	одноподв.	ПА(2,3)
В	3,6	вращ.	низшая	одноподдв.	ВВ(3,6)
С	3,4	вращ.	низшая	одноподв.	ВС(3,4)
D	4,5	Вращ.	низшая	одноподв.	ВD(4,5)
D	5,6	Пост.	низшая	одноподв.	Пу-у (5.6)

3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА

Синтез (проектирование) рычажного механизма

 

Данный типовой механизм является кулисным с качающейся кулисой.

Рассчитываем масштабный коэффициент длины:

μ_ℓ = ℓ_OВ/ОВ = 0,5/250 = 0,002 м/мм.

Определяем угол размаха кулисы:

θ = 25 (град).

Определяем длину В О₂нижней части кулисы

.

Находим чертежное значение нижней части кулисы:

ВО₂ = ℓ_BC/μ_ℓ =0,65/0,002 = 325 мм.

Находим чертежную длину кривошипа.

.

Чертежное значение кривошипа:

ОА = ℓ_0А /μ_ℓ = 0,1 /·0,002 = 50мм.

 

3.2 Определение скоростей и ускорений всех точек и звеньев механизма методом планов (построение плана скоростей и плана ускорений)

 

Угловая скорость кривошипа

Определяем скорость кривошипа:

V_A1 = ω₁ ·ℓ_оа= 10.5·0,1 = 1.05 м/с.

Рассчитываем масштабный коэффициент для планов скоростей:

.

Уравнения для построения планов скоростей:

V_А3 = V_A1 + V_А3A1 ׀׀ АО2 V_С = V_В + V_СВ ┴ СВ

V_А3 =V_О2 + V_A3О2 ┴ А О2 V_С = V_D + V_СD ┴ СD.

Скорость точки В определим по правилу подобия:

 

Определяем ускорение кривошипа:

Рассчитываем масштабный коэффициент для планов ускорений:

Расчеты для построения планов ускорений:

Ускорение точки С определим по правилу подобия

Все расчеты сводим в таблицу:

 

VА3А1	μV[a1а3]		1,32
VА3B= VА3	μV[pVа3]		0,87
VС	μV[pVс]		0,87
VD4С	μV[d4с]		0,38
VD5D6	μV[pVd5]		1,33
ω3	VA3А1/ℓAB		1,96
ω4	VDC/ℓDC		3,62
aD5
ε3			1,39
ε4			32,1

 

Определение перемещений, скоростей и ускорений ведомого звена методом построения кинематических диаграмм

Рассчитываем масштабный коэффициент времени:

μ_t = t_{действ.}/[0-12] = 0,06/180 = 0,00033с/мм.

t_{действ.} = 2π/ω₁ = 6,28/100 = 0,06 с.

Рассчитываем масштабный коэффициент перемещения:

μ_S ⁼ μ_ℓ ⁼ 0.002 м/мм. Тогда

h₁ = S₁ = 8 мм,

h₂ = S₂ = 28 мм,

h₃ = S₃ = 54 мм,

h₄ = S₄ = 81 мм,

h₅ = S₅ = 105 мм,

h₆ ⁼ S₆ = 122 мм,

h₇ = S₇ = 126 мм,

h₈ = S₈ = 112 мм,

h₉ = S₉ = 80 мм,

h₁₀ = S₁₀ = 40 мм,

h₁₁ = S₁₁ = 10 мм,

h₁₂ = S₁₂ = 0 мм,

h_5* = S_max = 74 мм.

Рассчитываем масштабный коэффициент скорости:

Рассчитываем масштабный коэффициент ускорения:

 

Значения перемещений, скоростей и ускорений сводим в таблицу:

 

Параметр
Перемещение S, м		0,016	0,056	0,108	0,162	0,21	0,244	0,252	0,224	0,16	0,08	0,02
Скорость V, м/с		0,6	0,9	1,08	1,02	0,84	0,45	0,18	0,96	1,5	1,47	0,84
Ускорение a, м/с2	15,64	9,2	4,6	0,92	2,76	6,44	10,12	14,72	14,72	5,98	7,82	15,64	15,64

 

4 СИЛОВОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА