Структурный анализ рычажного механизма. Кинематический анализ рычажного механизма. Кинематические диаграммы, страница 9

                                 .                       (4.65)

Скорость и ускорение точки В₁ определяют по формулам (4.5) и (4.12). Скорости и ускорения точек В₃, D и S₃ определяют по формулам, аналогичным (4.53) и (4.54):

; ; ;

; ; .

Направления векторов линейных скоростей определяют в соответствии с табл. 4.1. Пример распечатки компьютерных данных по исходным данным задания 06-06 приведен на рис. 4.9.

Выводы

1) Кинематические диаграммы - наглядное графическое изображение в декартовых координатах перемещения, скорости и ускорения точки звена, движущегося прямолинейно, в функции времени, полученных методом планов или рассчитанных аналитически.

2) Годограф - графическое изображение векторов с изменяющимися направлениями в полярных координатах.

3)  Графическое дифференцирование позволяет по диаграмме перемещений получить диаграммы скоростей и ускорений.

4)  Аналитические выражения для определения кинематических параметров составляют, используя метод замкнутых векторных контуров и координатный метод.

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?

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 (для технологических машин).

Силовой расчет изложен для примера рычажного механизма ДВС (рис. 2.1.1, а и 4.1).

5.2. Силовой расчет диады 2-3

5.2.1. Исходные силовые параметры

Диаду 2-3 вычерчивают в масштабе  в положении, соответствующем такту "расширение" в одном из цилиндров. Рекомендуется принимать положения 4 или 5 при вращении кривошипа по часовой стрелке и 1 или 2 при положительном направлении. При этом давление в цилиндре  в положениях 2 и 4 и p = 0,67 p_max в положениях 1 и 5 в соответствии с табл. 2.1.5. Движущая сила в Н: