Структурный анализ механизма комбайна, страница 4

2.2 Построение планов скоростей и ускорений

Построим план скоростей для третьего положения механизма комбайна при j₁=314,679⁰. Так как аналоги скоростей не зависят и ускорений не зависят от закона изменения обобщенной координаты, принимаем w₁=-1рад/с.

1) Находим скорость точки А:  

2)  Из полюса плана скоростей p – откладываем отрезок pb=50 мм, изображающий вектор скорости точки А;

3)  Для определения скорости точки B раскладываем плоскопараллельное движение звена 2 на переносное (поступательное) вместе с точкой А и относительное (вращательное) вокруг точки А. С другой стороны, точка B находится в относительном движении вокруг неподвижной точки О. Поэтому

  (2.27)

Это уравнение решаем графически. Через точку А проводим линию, перпендикулярную АВ, а через полюс p_v – линию, перпендикулярную BO, до их пересечения в точке С₀ .

5) Скорость точки D₃ звена 3 определяем, используя теорему подобия

Отрезок pd отложим от полюса p на продолжении вектора pb.

6)  Для определения скорости точки E раскладываем плоскопараллельное движение звена 4 на переносное (поступательное) вместе с точкой D и относительное (вращательное) вокруг точки D. С другой стороны, точка С находится в относительном движении вокруг неподвижной точки О₂. Поэтому

         (2.28)

Это уравнение решаем графически.

7)  Из плана скоростей находим:

        

, , ,

В ниже приведенной таблице сравниваем значения аналогов скоростей, полученные графическим и аналитическим методами.

Таблица 2.9

Величина	j/2	j/3	j/5	j/6	S/2X	S/2Y	S/4X	S/4Y
Графически	0,093	0,442	0,050	0,360	-	-	-	-
Аналитически	0,097	0,444	0,051	0,361	-0,094	-0,063	-0,126	-0,066
D %	2,1837	0,3984	0,3739	0,266	-	-	-	-

Построим план ускорений для третьего положения механизма комбайна при j₁=314,679⁰. Так как аналоги скоростей не зависят и ускорений не зависят от закона изменения обобщенной координаты, принимаем w₁=-1рад/с.

1)       Определяем ускорение точки А. Полное ускорение точки А равно нормальной составляющей , которая направлена по линии О₁А к центру О₁.

2)       Из точки p – полюса плана ускорений – откладываем вектор, изображающий ускорение точки А, в виде отрезка pа= 75мм.

3)       подсчитываем масштабный коэффициент ускорений:

4)       Для определения ускорения точки В записываем два векторных уравнения, рассматривая движения этой точки вначале со вторым звеном, а затем с третьим:

,

.

Нормальные ускорения вычисляем по формулам:

Отрезки, изображающие в миллиметрах векторы этих ускорений, равны:

,

.

Вектор  направлен вдоль линии АВ от точки В к точке А, а вектор  по линии ВО от В к точке О.

5)       Для определения ускорения точки D звена 3 используем теорему подобия:

Отрезок pd₃ откладываем на продолжении отрезка pb

6)       Для определения ускорения точки Е записываем два векторных уравнения, рассматривая движения этой точки вначале с пятым звеном, а затем с шестым:

,

.

Нормальные ускорения вычисляем по формулам:

Отрезки, изображающие в миллиметрах векторы этих ускорений, равны:

,

.

Вектор  направлен вдоль линии ED от точки E к точке D, а вектор  по линии EO₂ от E к точке О₂.

7) Из плана ускорений находим:

, , ,

В ниже приведенной таблице сравниваем значения аналогов ускорений, полученные графическим и аналитическим методами.

Таблица 2.10

Величина	j//2	j//3	j//5	j//6	S/2X	S/2Y	S/4X	S/4Y
Графически	0,33	0,18	0,011	0,179	-	-	-	-
Аналитически	-0,33	0,20	0,01	0,18	-0,06	0,01	-0,03	-0,08
D %	0	3,6145	-0,9901	0,7228	-	-	-	-

3. Силовой анализ механизмов.

Силовой анализ механизмов проводиться для того, чтобы в последствии по найденным силам (моментам) произвести расчет на прочность элементов кинематических пар и звеньев механизма, а также правильно подобрать привод.

При силовом исследовании механизма на первом этапе силами трения в кинематических парах пренебрегают, так как они часто невелики по сравнению с другими силами, действующими на механизм.

Силовой анализ механизма проводят как аналитическими, так и графическими методами в соответствии со следующим алгоритмом:

1. определяют силы инерции звеньев;

2. выделяют структурные группы Ассура;

3. начиная с последней структурной группы, в которую входит выходное звено, последовательно определяют реакции во всех кинематических парах;

4. из условий равновесия начального звена находят уравновешивающий момент и реакцию, действующую на него со стороны стойки.

Силовой анализ механизмов в курсовом проекте выполняется аналитическим методом только для исследуемого (то есть для первого (j₁ = 50°)) положения.

3.1. Определение сил, действующих на механизм.

3.1.1. Определение сил инерции.