Структурный анализ рычажного механизма. Кинематический анализ рычажного механизма. Кинематические диаграммы, страница 8

                                         .                                 (4.47)

                                        .                                   (4.48)

После их повторного дифференцирования определяют угловые ускорения:

                                             .                                      (4.49)

                                              ;                                       (4.50)

где ;                                                    (4.51)

.                                                     (4.52)          Линейные скорости и ускорения точки В определяют по формулам (4.5) и (4.12). Линейные скорости точек звена 3:

                                                    ; .                                 (4.53)

Линейные ускорения точек звена 3:

                                               ; .                  (4.54)

Расчет кинематических параметров центра масс S2 шатуна ведут аналогично кривошипно-ползунному механизму по методике, изложенной в пп. 4.5.2 - формулы (4.29)…(4.38).

Б. Компьютерная программа

Кинематические параметры кривошипно-коромыслового механизма могут быть рассчитаны по программе ТМ23 в системе QuickBASIC. Схема на рис. 4.6 - типовая. В заданиях на курсовой проект таких нет. Необходимо вводить угол между осями заданной схемы и типовой.

В механизме качающегося конвейера (рис. 2.7.1, а) следует рассчитать кинематику цепи ABCD, содержащей диаду первого вида. Направление оси типовой схемы - вдоль оси x. Ось заданной схемы - AD, она соединяет оси вращения кривошипа 2 и коромысла 3. Угол между осями xи AD:

                                                        .                                                 (4.55)

В механизме пресса (рис. 2.8.1, а) угол ψ определяют по формуле:

                                                         .                                       (4.56)

В механизме подачи заготовок (рис. 2.9.1, а):

                                                  .                                   (4.57)

В механизме стана холодной калибровки труб (рис. 2.10.1, а) угол между осями определяют по формуле (4.55):

.

Угол между осями ψ обычно не совпадает с одним из заданных положений кривошипа. Для того, чтобы вычислить кинематические параметры во всех 12 положениях, вводят начальный угол φ1.0, отличный от 90°, исходя из следующего примера по исходным данным задания 07-07: x = 0,29 м, у = 0,05 м (рис. 2.7.1, а). Угол между осями:

.

Ближайшее в направлении против часовой стрелки положение кривошипа - 2 (). Для расчета кинематики в этом положении необходимо ввести начальный угол:

.

Это угол от оси заданной схемы до ближайшего положения кривошипа. Он должен быть . В общем случае

                                                           ,                                                 (4.58)

где n  = 0, 1, 2 и т. д. Например, при  . Пример распечатки компьютерных данных по исходным данным задания 07-07 приведен на рис. 4.7.

4.5.4. Кривошипно-кулисный механизм

А) Аналитические выражения

Расчетная схема механизма представлена на рис. 4.8. Длины звеньев заменены векторами ,  и .

Рис. 4.8

Особенностью механизма является то, что точка В принадлежит одновременно трем звеньям. Точка кривошипа и точка В2 камня кулисы имеют общую ось и одинаковые кинематические параметры. Точка В3 на кулисе меняет свое положение в зависимости от координаты кривошипа. Ее кинематические параметры переменны. Координата точки В3:

                              .                                   (4.59)

Угловая координата кулисы

                             .                               (4.60)

Угловая скорость кулисы

                                             .                                       (4.61)

Относительная скорость:

                                           .                                       (4.62)

Кориолисово ускорение:

                                       .                         (4.63)

Относительное ускорение:

                       .                                         (4.64)

Угловое ускорение кулисы: