Принципы исследования механизмов, страница 8

1.5 Построение кинематических диаграмм.

         Кинематическая диаграмма представляет собой графическое изображение одного из кинематических параметров (перемещения, скорость, ускорения) точки либо звена исследуемого механизма в функции времени, угла поворота или перемещение звена этого механизма.

         Механизм вычерчен в 7 положениях. Шесть из них соответствуют повороту кривошипа ОА на 60⁰, а седьмое - когда движение отсутствует крайнее положение точки F.

         Строим диаграмму перемещения.

 Строим оси координат S_F – t и на оси абцисс откладываем отрезок l = О'O' в мм, изображающий время одного полного оборота кривошипа ОА в масштабе μ_t

         Отрезок l делим на 6 равных частей, получаем точки 0,1,2,3,4,5. Затем на отрезке l отмечаем мертвую точку, которая является началом координат. После этого в соответствующих точках откладываем расстояния S_F0, S_F1, S_F2, S_F3, S_F4, S_F5, пройденные точкой F от ее крайнего положения F. Построение производится в масштабе , то есть в натуральную величину, как и на плане механизма.

         До крайнего нижнего положения F₃ расстояния возрастают, а затем будут уменьшатся; когда кривошип ОА придет в положение А', ордината кривой  (S_F – t) будет равно нулю.

         Соединяем последовательно плавной кривой полученные точки 0, 1, 2, 3, 4, 5, 0'. Получаем кривую которая является диаграммой расстояния точки F.

         По оси абцисс диаграммы (S_F – t) можно откладывать углы поворота кривошипа φ, отчитывая их против хода часовой стрелки от положения ОА', тогда диаграмма (S_F – t) будет представлять собой зависимость S_F = S_F(φ) и масштаб по оси абцисс

Построение диаграмм скоростей и ускорений производим методом графического дифференцирования. Для построения диаграммы скорости    (V_F – t) поступаем так:

- под диаграммой (S_F – t) строим оси координат О₁V_F, O₁t и на продолжении оси O₁t влево откладываем отрезок O₁Р = Н₁ мм.

Масштаб диаграммы скоростей (V_F – t) принимаем таким же, как и на планах скоростей, то есть 

Тогда величина Н₁ будет равна

Из точки Р проводим лучи параллельно хордам кривой (S_F – t) на участках 0-1, 1-2 и так далее. Эти лучи отсекают на оси О₁V_F отрезки 0-1, 1-2 и так далее. Они пропорциональны средней скорости V_F на соответствующем участке диаграммы.

Отложим эти отрезки на соответствующем участке диаграммы (на серединах координат).

Соединим ряд полученных точек 1', 2', 3', 4', 5', 0' плавной кривой, эта кривая будет диаграммой скорости (V_F – t).

Построив диаграмму скоростей, аналогично строим диаграмму ускорений. Масштаб оси диаграммы следующий

Величина отрезка Н₂ вычисляется по формуле:

Результаты, полученные с помощью диаграммы скоростей точки F.

Отрезки в мм	Положения
	0	1	2	3	4	5
Vf  в мм	18	60	60	18	27	27