Кинематический анализ рычажных механизмов

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

2014

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.

Размещено на Allbest.ru