Определение недостающих размеров.

Недостающие размеры определим с помощью расчетов. По формуле рассчитаем допустимый угол холостого хода:

Θ 30^о

Найдем длину кривошипа :

 

По формуле рассчитаем длину коромысла:

 

1.3 Построение планов скоростей.

Построение планов скоростей начнём с нахождения линейной скорости точки А кривошипа:

Скорость точки А кривошипа изображаем на плане в виде отрезка Р_Vа=62 мм. В таком случае, масштабный коэффициент плана скоростей

Для определения скорости точки А’ составим систему векторных уравнений:

Скорость точки В находим из соотношения:

 

Составим систему векторных уравнений для нахождения скорости V_b:

 

На плане скоростей = 29мм. Абсолютная величина скорости точки А^’ равна:

                                         

 

     Для всех остальных положений скорости точек определяем аналогично. Полученные результаты сводим в таблицу 1.1.:

Таблица 1.1- Значения скоростей.

Скорость, м/с	Положение механизма
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	0.49	1	1.2	1.22	1.04	0.66	0.1	0.58	1.14	1.18	0.68	0
	0.88	1.52	1.71	1.74	1.56	1.11	0.20	1.32	2.90	3.04	1.59	0

1.4. Построение планов ускорений.

Планы ускорений строим, начиная с кривошипа. Кривошип совершает равномерное вращательное движение, поэтому

   , .

На плане ускорений изображаем его отрезком . Отсюда масштабный коэффициент плана ускорений:

.

Ускорение точки А кривошипа направляем от точки А к полюсу вращения – точке О₂.

Для определения полного ускорения точки А’ кулисы составим систему:

 

Ускорение точки B найдём, решая совместно систему:

Касательные ускорения находим по формуле:

;

 

,

Тогда:

;

 

Нормальные ускорения найдём по формуле:

Найдем касательное ускорение :

Ускорения будут равны:

;

Полученные значения сводим в таблицу 1.2.:

Таблица 1.2- Значения ускорений.

Ускорение, м/с2	Положение механизма
	1	3	5	7	9	11	12
аа	8,25	3,25	4,75	12	4,75	14	12,75
ak AA’	11,53	5,22	11,49	2,54	15,72	3,5	0
anA’O2	3,04	11,18	8,78	0,10	17,93	0,8	0
AB’Bk	2,94	2,98	4,39	0,12	11,32	0,9	0
аВ’	14,12	4,62	7,14	23,54	12,08	23,75	25,5

 

Построение диаграмм движения выходного звена.

Диаграммы S(t) строим на основании полученных планов положений механизма, скорости выходного звена и ускорения выходного звена. Масштабные коэффициенты диаграмм:

, , , ,

 

Определение угловых скоростей и ускорений.

Определим угловые скорости звеньев в первом положении механизма:

;     ; ;

 ; ; ; ;

 

1.7 Определение скоростей и ускорений центров масс звеньев.

В данном случае, под массивным будем понимать такое звено, масса которого не является пренебрежимо малой по сравнению с массой материала с жёлобом. В данном механизме таких звеньев два: шатун и коромысло.

 ;

 ;

СИЛОВОЙ АНАЛИЗ КУЛИСНОГО МЕХАНИЗМА.

 

Исходные данные:

Масса кулисы, m₃=26 кг.

Масса ползуна, m₅=65 кг.

Частота вращения кривошипа,

Частота вращения двигателя,

Сила полезного сопротивления Q=1800 Н

Диаметр цапф d_ц=40 мм.

Коэффициент трения f_тр=0,1.

Определение сил инерции и сил тяжести.

Веса звеньев определяем из соотношения:

;

.

Силы инерции массивных звеньев и их моменты определим по формулам:

;

;

При расчётах диад действие момента инерции интерпретируем как действие соот­ветствующей силы инерции, отнесённой на одноимённое плечо от центра тяжести данного звена.

 

Расчёт диады 4-5.

Для расчёта этой диады изобразим её со всеми приложенными к ней си­лами. Действия отброшенных связей заменяем реакциями ,  и . Составим уравнение равновесия диады:

; .

Так как в уравнении 3 неизвестных, то дополнительно составляем уравне­ние моментов шатуна 4:

 

Строим план сил диады 4-5. Масштабный коэффициент плана сил

                                         

Из плана сил получаем

.

;

 

Расчёт диады 2-3.

Изобразим диаду со всеми приложенными к ней силами. В точках А и О₂ взамен отброшенных связей прикладываем реакции  и . В точке В прикладываем ранее найденную реакцию .

Составим уравнение равновесия диады:

; ;

Реакцию  найдём из уравнения равновесия моментов сил, приложенных к звену 3:

; , откуда

.        

     Строим план сил для диады 2-3. Выбираем масштабный коэффициент диады:

 

     Из плана получаем:

Расчёт кривошипа.

Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей си­лой Р_у, эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Дейст­вие отброшенных связей учитываем, вводя реакции  и . Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке А кривошипа, пер­пендикулярно ему. Уравнение равновесия кривошипа в этом случае принимает вид:

Строим план сил кривошипа. Выбираем масштабный коэффициент кривошипа:

Из плана сил получаем: