инематическое дослідження
Для кінематичного дослідження механізму скористаємося методом планів. План положень - це графічне зображення механізму в масштабі в якомусь положенні.
2.1 Побудова плану положень
Візьмемо центр в точці О. Проведемо коло радіусом ОА. Ця коло є траєкторією руху точки A. Точка В відстає по вертикалі від точки О на l ОВ. Точка C буде рухатися по колу радіусом BC, проводимо дугу з центром в точці B.
Точка D рухається прямолінійно, проводимо траєкторію руху точки D, на відстані від Про рівне h.
Окружність радіусом OA розбиваємо на дванадцять ділянок через 30 °. Отримуємо дванадцятій точок: A 1, A 2, A 3, ..., A 12.
Визначимо місцезнаходження точок механізму в першому положенні кривошипа 5:
- з'єднуємо точку O з точкою A 1, отримали положення ланки п'ять і ланки 6, центр мас якого знаходиться в точці A 1;
- ланки механізму жорсткі і нерозтяжно. Беремо лінійку і проводимо лінію з точки B через точку A 1 до перетину з дугою BC. Точку перетину позначимо C. Отримуємо положення ланки чотири,
- беремо розчин циркуля дорівнює довжині ланки зо три. Одну ніжку циркуля ставимо в точку C і проводимо дугу до перетину з траєкторією точки D. Точку перетину позначимо D. З'єднуємо точку C з точкою D. Отримуємо положення ланки три, а так само вихідної ланки механізму.
Аналогічно побудуємо положення ланок механізму при повороті кривошипа на кут 30 °, 60 °, ..., 330 °.
Для того щоб побудувати графік залежності вихідної ланки від кута повороту кривошипа складемо таблицю.
Таблиця 2 - Залежність переміщення вихідної ланки від положення кривошипа
ПоложеніеПеремещеніе вихідної ланки, м1020,0053830,0426540,0980450,1612560,2237470,2780380,3152890,32078100,27217110,16125120,0486
2.2 Визначення швидкостей точок і ланок механізму
Визначимо швидкості точок механізму при знаходженні кривошипа в кожному з дванадцяти положень.
Опишемо, як визначається швидкість точок механізму при русі кривошипа з першого положення в друге.
Визначаємо швидкість точки A 1. Точка A 1 здійснює обертальний рух, лінія дії швидкості перпендикулярна ланці ОА 1, вектор швидкості спрямований убік обертання ланки ОА 1. Лінійну швидкість точки A 1 визначають за формулою (2).
, (2)
де VA - швидкість точки А 1, м/с;
?- Кутова швидкість ланки ОА 1, с - 1;
| ОА 1 | - довжина ланки ОА 1, м.
, (3)
де?- Кутова швидкість ланки ОА 1, с - 1;
n - частота обертання ланки ОА 1, об/хв.
с - 1
м/с
Вибираємо вільному полі креслення точку і позначимо її PV. PV - полюс - точка, де всі швидкості дорівнюють нулю. Будуємо в масштабі вектор швидкості точки A 1 з початком в точці PV.
Визначаємо швидкість точки A 3. Точка A 3 здійснює обертальний рух, і її лінійна швидкість описується системою рівнянь (4).
; (4)
Будуємо лінію паралельну до ланки 4 проходить через кінець вектора швидкості точки A 1, так як шатун здійснює поступальний рух уздовж лаштунки. Після цього будуємо лінію перпендикулярну ланці A 3 B і проходить через полюс, так як ланка A 3 B здійснює обертальний рух відносно точки B, тобто точка B є полюсом. З'єднуємо полюс з точкою перетину паралельній лінії і перпендикуляра. Отримаємо напрямок і значення швидкості точки A 3.
Так як точки A 3 і C належать одному ланці нд, то їх кутові швидкості рівні. Отже, можна знайти величину вектора швидкості точки C шляхом складання пропорції (5).
(5)
Будуємо вектор швидкості точки C, який знаходиться на прямій, перпендикулярній ланці A 3 B і проходить через полюс.
Визначаємо швидкість точки D. Точка D здійснює поступальний рух, і її лінійна швидкість описується системою рівнянь (6.)
; (6)
Будуємо пряму перпендикулярно ланці СD, що проходить через кінець вектора швидкості точки С, так як точка D здійснює обертальний рух відносно точки C. Після цього будуємо лінію паралельну траєкторії точки D і проходить через полюс. Точку перетину, перпендикуляра до ланці CD і паралельної лінії траєкторії точки D, позначимо d raquo ;. Поєднавши точку d з полю...
