Курсовое проектирование по "Теории механизмов и машин", страница 33

5. Аналитический метод — наиболее точный метод кинематического анализа.

Вопросы для подготовки к защите проекта

1. Из каких звеньев состоит заданный рычажный механизм?

2. Опишите работу механизма: увяжите ее с индикаторной диаграммой либо с диаграммой сил сопротивления.

3. В чем заключается структурный анализ?

4. Приведите и поясните формулу Чебышева.

5. Что такое группа Ассура?

6. Приведите формулу строения заданного рычажного механизма.

7. Какие задачи решаются при кинематическом анализе механизма?

8. Что такое план положений?

9. Как определяют масштабы при построении планов?

10. Какую роль играют группы Ассура при построении планов скоростей и ускорений?

11. Опишите последовательность построения планов скоростей и ускорений.

12. На основании каких теорем составлялись векторные уравнения для построения планов скоростей и ускорений?

13. Как строилась траектория центра масс шатуна?

14. В чем заключается свойство подобия планов? Как оно используется при определении скорости и ускорения центров масс звеньев?

15. Как определяют длины отрезков, которые следует отложить на планах?

16. Как определяют линейные скорости и ускорения точек механизма из планов скоростей и ускорений?

17. Как определяют нормальные ускорения?

18. Как определяют тангенциальные ускорения?

19. Как определяют величины и направления угловых скоростей и ускорений звеньев?

20.  Что такое кинематическая диаграмма?

21.  Как строится диаграмма перемещений?

22.  Как выполняются графическое дифференцирование?

23.  Что такое годограф?

24.  В чем заключается аналитический метод кинематического анализа?

25.  Как выводятся аналитические зависимости для кинематических параметров центра масс шатуна?

5. Кинетостатический анализ рычажного механизма

5.1. Задачи и методы кинетостатического анализа

Задачи динамики многогранны. Одна из них — кинетостатический анализ, заключающийся в определении реакций в кинематических парах, мощностей и механического КПД. Полученные результаты позволят рассчитать звенья механизма на прочность, жесткость и износостойкость. Кинетостатический анализ имеет также название «силовой расчет». Его основные принципы:

1. Использование принципа Даламбера, когда к силам, действующим на звенья механизма, условно находящимся в равновесии, добавляют силы инерции и моменты сил инерции.

2. Использование кинематических цепей, названных группами Ассура, которые являются кинетостатически определимыми.

Исходные данные силового расчета:

а) положения, скорости и ускорения, рассчитанные в процессе кинематического анализа;

б) массы звеньев и моменты инерции рычажных звеньев;

в) силы движущие (для двигателей) либо силы полезных сопротивлений.

Силовой расчет изложен для примера рычажного механизма ДВС (лист 1 см. на рис. 4.2).

5.2. Силовой расчет диады 23

5.2.1. Исходные силовые параметры

Диаду 23 вычерчивают в масштабе  в положении, заданном руководителем проекта. За один оборот кривошипа в двигателе осуществляется два такта четырехтактного цикла: в одном из цилиндров — расширение и выпуск, в другом — всасывание и сжатие. Обозначение цилиндра (С или Е), в котором происходит такт «расширение», также задает руководитель проекта. Силы в цилиндрах в Н определяют по формуле:

                                          .                                 (5.1)

Давление в цилиндрах p в МПа определяют путем умножения коэффициентов из табл. 2.5 на заданное максимальное давление. Так, например, в положении 1 кривошипа в такте «расширение» давление в цилиндре С p = 0,67pmax, а в цилиндре Е p = 0,01pmax в такте «всасывание».

Силы сопротивления всегда направлены против движения выходного звена (против вектора скорости ползуна), движущая сила — по направлению движения. Движущая сила Fд действует только в такте «расширение», в остальных тактах — силы сопротивления Fc. Сила инерции Fи, вводимая по принципу Даламбера, изображается на схеме против направления ускорения центра масс:

                                           .                                  (5.2)