Построение кинематической схемы рычажного механизма

Введение

Кинематический и динамический анализ рычажного исполнительного механизма проводится при выполнении курсового проекта по Теории механизмов и машин.

Часть графических и аналитических решений выполняется на основе кинетостатического (силового) анализа, проводимого либо в рамках курсового проекта, либо как расчётно-графическая работа.

В результате анализа выбирается асинхронный электродвигатель приводного механизма машинного агрегата, а так же рассчитывается момент инерции дополнительной массы, которую необходимо ввести в приводной механизм для обеспечения работы электродвигателя в двигательном режиме, либо обеспечения регламентированного технологическими условиями коэффициента неравномерности установившегося движения.

 

 

Построение кинематической схемы рычажного механизма

 

Кинематическая схема строится для 8 равноотстоящих по углу поворота положений кривошипа механизма. За исходное (нулевое) может быть принято любое положение кривошипа.

Поворот кривошипа и нумерация положений должны быть в заданном направлении вращения.

Построение кинематической схемы (рис. 1) проводится методом засечек в масштабе:

 

где длина кривошипа, указанная в исходных данных, м;

длина кривошипа на кинематической схеме, мм.

Если в выбранных положениях механизм не синтезируется, то допускается изменение, по сравнению с заданием, длин звеньев или расстояний между опорами и направляющей в пределах ± 20 %.

В задании на проектирование размерность длин звеньев либо указана, либо в миллиметрах.

 

Кинематический анализ механизма

Целью кинематического анализа является определение величины линейной скорости исполнительного звена механизма (ползуна).

Для решения этой задачи строится две кинематические диаграммы.

 

 

 

 

 

Кинематическая диаграмма перемещения ползуна

 

По оси абсцисс откладывается угол поворота ведущего

звена – кривошипа в масштабе:

 

 

где L – протяжённость диаграммы по оси абсцисс (ось j), мм.

 

По оси ординат откладывается перемещение ползуна от точки, принятой за нулевую в масштабе:

 

 

 

 

где K _s – масштаб кинематической схемы, м/мм;

Х – наибольшее перемещение ползуна на кинематической схеме от точки, принятой за нулевую, мм;

y ₂, y _max – длина ординаты, выбранной для изображения Х, мм;

B ₀ B ₂ – расстояние от нулевого положения ползуна до крайнего в направлении холостого хода на кинематической схеме

(рис. 1),мм.

Ординаты, соответствующие измерению движения ползуна от нулевой точки в направлении рабочего хода (противоположно направлению вектора силы технологического сопротивления Q) откладываются выше оси абсцисс, а ординаты, соответствующие измерению движения ползуна от нулевой точки в направлении холостого хода (в направлении вектора Q), ниже оси абсцисс (Рис. 2).

 

 

Пример выполнения

Исходные данные

Кинематическая схема рычажного исполнительного механизма приведена на рис. 6:

l_ОА=0,1 м; l_АС=0,6 м; l_СО1=0,2 м; l_О1Д=0,4 м; l_ДВ=0,5 м; a=0,6 м; b=0,1 м;

c=0,4 м; ω₁=10 c^-1; Q=1200 H.

Рис.6. Кинематическая схема механизма

Масса звена

m_i=G_i/g

где G_i – вес звена, H;

g – гравитационная постоянная, g=9,8 м/c².

 

G_i=ql_i,

где q – вес на единицу длины звена, q= 200 H/м;

l_i– длина звена, м.

 

Вес ползуна:

G_П=5G₁,

где G₁− вес кривошипа, Н.

Момент инерции звена I_Si, кг∙м²:

I_Si=ml_i²/10.

 

Библиографический список

 

1. Покровский В.Б. Теория механизмов и машин. Динамический анализ. Зубчатые зацепления: конспект лекций/ В.Б. Покровский. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005. 48 с.

2. Теория механизмов и механика машин /под ред. К.В. Фролова. М: Высшая школа, 2003. 496 с.

3. Теория механизмов и машин: учеб. пособие/ М.З. Коловский. М.: Academia, 2006. 560 c.

4. Смелягин А.И. Теория механизмов и машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие/ А.И. Смелягин. Новосибирск; М.: ИНФРА-М: НГТУ, 2006. 263 с.

5. Покровский В.Б. Теория механизмов и машин: методические указания к курсовому проекту/сост. В.Б. Покровский, Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2005. 11 с.

Бубнов Э.А. Теория механизмов и машин. Пример выполнения курсового проекта: методические указания для выполнения курсового проекта/сост. Э.А. Бубнов, А.Г. Черненко. Екатеринбург:УГТУ-УПИ, 2005.36 с.

7. Бубнов Э.А. Теория механизмов и машин. Содержание и оформление курсового проекта: методические указания / сост. Э.А. Бубнов,

А.Г. Черненко. Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2006 42 с.

 

 

Учебное издание

 

 

Исполнительного механизма

Введение

Кинематический и динамический анализ рычажного исполнительного механизма проводится при выполнении курсового проекта по Теории механизмов и машин.

Часть графических и аналитических решений выполняется на основе кинетостатического (силового) анализа, проводимого либо в рамках курсового проекта, либо как расчётно-графическая работа.

В результате анализа выбирается асинхронный электродвигатель приводного механизма машинного агрегата, а так же рассчитывается момент инерции дополнительной массы, которую необходимо ввести в приводной механизм для обеспечения работы электродвигателя в двигательном режиме, либо обеспечения регламентированного технологическими условиями коэффициента неравномерности установившегося движения.

 

 

Построение кинематической схемы рычажного механизма

 

Кинематическая схема строится для 8 равноотстоящих по углу поворота положений кривошипа механизма. За исходное (нулевое) может быть принято любое положение кривошипа.

Поворот кривошипа и нумерация положений должны быть в заданном направлении вращения.

Построение кинематической схемы (рис. 1) проводится методом засечек в масштабе:

 

где длина кривошипа, указанная в исходных данных, м;

длина кривошипа на кинематической схеме, мм.

Если в выбранных положениях механизм не синтезируется, то допускается изменение, по сравнению с заданием, длин звеньев или расстояний между опорами и направляющей в пределах ± 20 %.

В задании на проектирование размерность длин звеньев либо указана, либо в миллиметрах.