ДЗ, угол 230 (анализ)

Посмотреть архив целиком

МГТУ им. Н.Э. Баумана


КАФЕДРА РК-2



Кинематический и структурный анализ механизма


Вариант № 11

Выполнил: Мишуков А.В.

Группа: Э7-42

Дата предъявления на проверку:

Проверил: Синицин В.В.

Дата приема задания:




2007 год

1. Кинематический анализ шестизвенного кулисного механизма методом планов скоростей и ускорений.

В данном примере приводится кинематический шестизвенного кулисного механизма. Решение векторных уравнений скоростей и ускорений проводится графическим методом, часть неизвестных определяется по уравнениям кинематики плоского движения аналитически. Таким образом для решения уравнений кинематики используется комбинированный графо-аналитический метод.

Исходные данные для кинематического расчета механизма

Угловая координата кривошипа 1 = 230 .

Линейные размеры звеньев механизма lAB=0.1 м, lCD=0.65 м,

lCS3 = 0.3 м, xC=-0.5 м, yC =-0 м, yE=0.2 м,ls5=0.3

В заданном положении механизма:

угловая скорость 1 = 16 рад/с;

угловое ускорение 1= 7 рад/с2.

Построение планов положений, скоростей и ускорений.

1. Построение плана скоростей. Линейную скорость точки B звена 1 определяем по формуле вращательного движения

vB1 = 1 * lAB= 16* 0.1 = 1.6 м/с,

На плане скорость vB1 изображается отрезком pvb1. Зададимся величиной этого отрезка pvb= 96 мм ,и определим масштаб плана скоростей v = pvb1/vB1 = 96/1.6 = 60 мм/м*с-1.

Для определения скорости точки B звена 3 составим векторное уравнение сложного движения



из графического решения этого уравнения находим значения скорости

pv b3=56.0785мм и b3 b1= 77.9117мм;

vB3 = pv b3/ v = 56.0785/60 = 0.9346м/с; vB3B1 = b3 b1/ v = 77.9117/60= 1.2986м/с.



Скорость точки S3:

pv s3 / CS3= pvb3/CB=b3s3/BS3;

pv s3= (CS3* pvb3)/CB =(30*56.0785)/43.1323=39.0045мм

b3s3 = (BS3* pvb3)/CB=(13.0109*56.0785)/43.1323=17.074мм

vS3 = pv s3/ v = 39.0045/60 = 0.65м/с.

Угловую скорость звена 3 находим по формуле:

3 = vs3 / lCS3= 0.65/0.3 =2.167 рад/с.

Скорость точки D и центра масс звена 3 определяем пропорциональным делением отрезков плана скоростей:

pvd / CD = pvb3/CB; pvd=(CD* pvb3)/CB =(65*56.0785)/43.1323=84.5098мм;

b3d /BD= pvb3/CB; b3d= (BD*pvb3) /CB=(21.8676*56.0785)/43.1323=28.4314мм

vD = pvD/ v = 84.5098/60 = 1.4085 м/с,

Угловую скорость звена 3 находим по следующей формуле:

3 = vD / lCD = 1.4085 /0.65 = 2.167 рад/с.

Для определения скорости точки Е звена 5 составим векторное уравнение сложного движения



из графического решения этого уравнения находим значения скорости

vE = pv e/ v =83.467/60 = 1.3911 м/с,

vED = ed/ v = 13.22/60 = 0.2203 м/с.

2. Построение плана ускорений. Ускорение точки В звена 1 определяем по формулам вращательного движения

где anВ1 - нормальная составляющая ускорения,

anВ1 = 12 *l = (16)2 *0.1 = 25.6 м/с2,

atВ1 - тангенциальная составляющая,

atA = 1 *lAB = 7*0.1 = 0.7 м/с2.

Задаемся величиной отрезка panb1 = 128 мм, изображающего на плане ускорений нормальную составляющую, и определяем масштаб плана ускорений a = panb1/ anB1 = 128/25.6 = 5 мм/м*с-2.

nb1 tb1= a*a tb1=5*0.7=3.5мм; patb1=128.0478мм

Ускорение точки B звена 3 определяется совместным решением векторных уравнений сложного движения точки B3 относительно точки B1

где a k B3B1 - ускорение Кариолиса точки B3 в относительном движении относительно точки B1,

a k B3B1 = 2 * 3 *vB3B1 = 2* 2.167* 1.2986 =5.6281 м/с2

tb1kb3b1= a* a k B3B1=28.1407мм

и вращательного движения звена 3,

где a n B3 - нормальная составляющая ускорения,

a n B3 = 3 2*l= (2.167)2*0.65 = 3.0523 м/с2,

где atB3 - тангенциальная составляющая.

nb3tb3= a* a n B3=15.2616мм

Тангенциальные составляющие ускорений найдем из плана ускорений

atB3B1 = kb3b1tb3/ a = 96.4313/5 = 19.2862 м/с2,

atB3 = nb3tb3/ a =127.28/5 = 25.456 м/с2; ab3=patb3/ a=128.0867/5=25.6173м/с2



Ускорение точки D и центра масс звена 3 определим методом пропорционального деления отрезков плана ускорений:

pad/ patb3=CD/CB pad=(CD/CB)* patb3 =188.6517 мм,

tb3d=(BD* patb3)/CB=64.939мм

pa s3/ patb3=CS3/CB ; pa s3= (CS3/CB) * patb3=89.0887 мм,

tb3s3/BS3= patb3­/CB; tb3s3= (BS3* patb3)/CB=38.6374мм;

aD = pad/ a = 188.6517 /5 = 37.7303 м/с,

aS3 = pa s3/ a = 89.0887 /5 = 17.8177м/с.

По величине тангенциальной составляющей a t В3 находим угловое ускорение звена 3

3 = a t B3 /l CB = 25.456 /0.4313 = 59.0216 рад/с2 .

Ускорение точки E звена 5 определяется из решения векторного уравнения сложного движения точки Е относительно точки D

Из плана ускорений:

aE =as5= pa e / a = 187.4438/5 = 37.4888 м/с2 ,
a
tED = e d / a = 21.3136/5 = 4.2627 м/с2 .





















2. Структурный анализ шестизвенного кулисного механизма.

Механизм состоит из двух структурных двухповодковых групп (группы, образованные звеньями 2-3 и 4-5) и первичного механизма (включающего звенья 1-6). Если рассмотреть полученные структурные группы как пространственные, то они не будут группами нулевой подвижности, так как имеют избыточные связи. Преобразовать их в группы с нулевой подвижностью можно уменьшая число связей в кинематических парах, так чтобы при этом не появлялись местные подвижности. Необходимо также учитывать, что при переходе от плоского представления механизма к пространственному, классы некоторых пар изменяются. Так в нашем механизме одноподвижная поступательная пара Q изменяется на двухподвижную цилиндрическую. Для устранения избыточных связей в группах подвижности КП можно изменить так:

Группа звеньев 4-5: Группа звеньев 2-3:

Пара К- 1п->2ц Пара В(1) – 1в->3сф

Пара D – 1в->3сф Пара В(3) – 1п->2ц

Пара Е - 1п Пара С – 1в

После таких изменений подвижностей в КП общая подвижность механизма

Wпр = 6 5 - (5* 3 + 4* 2+3*2) = 30 - 29 = 1,

равна единице, а избыточные связи отсутствуют

qпр = W0 + Wм - Wпр = 1 + 0 - (1) = 0.




Случайные файлы

Файл
170199.rtf
Диффузия.doc
71575.rtf
73657-1.rtf
1.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.