Анализ плоского рычажного механизма
Расчет степени подвижности плоского механизма по формуле Чебышева. Определение класса и порядка механизма по Ассуру. Определение реакции в кинематических парах и уравновешивающего момента для одного положения механизма с использованием метода планов сил.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.11.2014 |
| Размер файла | 504,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Структурный анализ рычажного механизма
1.1 Схема рычажного механизма
Рис. 1 Схема рычажного механизма
Схема рычажного механизма показана на рис.1.
Механизм состоит из шести звеньев:
0-стойка, неподвижное звено;
1-кривошип, подвижное звено, совершает вращательное движение;
2 - треугольное звено, совершает плоскопараллельное движение;
3-кулиса, качается вокруг неподвижной оси, вращательное движение;
4-шатун, совершает плоскопараллельное движение с вращением вокруг подвижного МЦС;
5-ползун, совершает возвратно-поступательное движение.
1.2 Классификация кинематических пар
Кинематические пары (кп): I кп- стойка-кривошип(0-1); IIкп - кривошип-треугольное звено(1-2); IIIкп - треугольное звено-кулиса(2-3); IVкп - кулиса-стойка(3-0); Vкп- треугольное звено -шатун(2-4); VIкп-шатун-ползун(4-5); VIIкп-ползун-стойка(5-0).
По характеру соприкосновения элементов звеньев кинематические пары являются низшими.
По характеру относительного движения звеньев кинематические пары являются плоскими.
По числу условий связи, наложенных на относительное движение звеньев, кинематические пары являются парами 5-го класса.
По характеру замыкания элементов звеньев кинематические пары являются парами с геометрическим замыканием.
1.3. Определение степени подвижности механизма
Степень подвижности плоского механизма определяется по формуле Чебышева:
W=3n-2p?-p? (1)
где n - число подвижных звеньев механизма, n= 5;
p? - число низших кинематических пар с одной подвижностью, p? =7;
p? - число высших кинематических пар, p? =0.
Подставляя значения параметров в формулу Чебышева, получим:
W=3*5-2*7-0=1
Число W показывает, скольким звеньям необходимо задать закон движения для получения определенности движения всего механизма. Звено, закон движения которого задан, называется начальным звеном.
В рассматриваемом механизме начальным звеном является кривошип 1.
1.4 Определение класса и порядка механизма по Ассуру
Так как степень подвижности механизма равна единице, то группа начального звена состоит из одного подвижного звена 1 и стойки 0. Такая группа по классификации Ассура относится к 1-му классу, 1-му порядку.
С группой начального звена соединена группа Ассура 2-4, состоящая из треугольного звена и шатуна. Эта группа относится к 2-му классу, 3-му порядку.
С группой Ассура 2-4 соединены группы Ассура 3-0 и 5-0, состоящие из кулисы и стойки и ползуна, и стойки, которые относятся к 2-му классу, 2-му порядку.
Класс и порядок механизма определяется классом и порядком наиболее сложной группы, входящей в его состав. Следовательно, данный механизм 2-го класса, 3-го порядка.
Вывод. Механизм может существовать и для его работы необходимо и достаточно иметь один двигатель.
2. Построение 12 совмещённых планов механизма
См. лист графики.
2.1 Построение двух планов положений механизма
См. лист графики.
3. Построение графика перемещения ведомого звена, ползуна 5, S=f(ц).
См. лист графики.
4. Двойное графическое дифференцирование графика S=f(ц).
См. лист графики.
5. Построить планы скоростей и ускорений для двух положений механизма, заданных углами и .
Скорость т. В по формуле:
VВ=w1 х АВ; (2) w1 - угловая скорость кривошипа АВ.
w1=; (3) w1 = 3,14 х 480/30=50,24 с?1.
Направление Vв АВ, рис.2.
VВ =50,24х0,04=2 м/с.
Рис. 2 Определение скоростей точек механизма в положении 2
Направление векторов: VCCD, VF по оси X.
Векторные уравнения для определения скоростей VC и VE.
VC= VB+ VCB; VE= VB+ VEB
VE= VF+ VEF. VCB ВC ;. VEBEB; VEFEF.
Строим планы скоростей в масштабе указанном на рис.2.
Модули скоростей:
VC=pc х мV=84.8х0.02=1.7м/с;
VCB=38.6 х 0,02=0.77м/с;
Угловая скорость звена 2:
w2= VCB/BC =0.77/0.08=9.63рад/с;
W3= VC/CD =1.7/0.07=24.3рад/с;
VEB= w2хEB=9.63 х 0.05=0.48м/с; скорость точки E относительно т.B.
VE=76.9 х 0,02=0.14м/с;
VЕF =62.1 х 0,02=1.24м/с; скорость точки E относительно т.F.
VF=42 х 0,02=0.84м/с;
Угловая скорость звена 4: w4= VEF /EF =1.24/0.2=6.2рад/с;
Ускорения:
Точка В (4)
Так как =const, е1 =0, =0;
=2 xАB=50.242x0.04=101 м/с2;
=
=2 xBC=9,632x0.08=7.42 м/с2;
=2xCD=24.32x0.07=41.3 м/с2;
Модули , найдём, построив план ускорений, рис.3.
Рис. 3 План ускорений
=xмa; (5)
=58,4х1=58,4м/с2; =41,3 м/с2;
=51.8х1=51.8м/с2;
Угловое ускорение звена 2 по формуле:
= (6)
=51.8/0.08=647.5c-2.
= =41.3/0.07=590c-2.
Точка E = (7)
=2 xEB=9.632x0.05=4.64 м/с2;
=2 xEF=6.22x0.2=7.7 м/с2;
Строим план ускорений и из него находим: =57.9 м/с2;
=92.3 м/с2 =118 м/с2 = =57.9/0.2=289.5c-2.
Из плана ускорений видим, что движение ползуна 5, шатуна 4 и кулисы 4 происходит с замедлением.
6. Определить реакции в кинематических парах и уравновешивающий момент для одного положения механизма методом планов сил; рис.4.
подвижность механизм кинематический уравновешивающий
Рис. 4 План сил
Масса звена: m=kxl (9); где k=0.002кг/мм, коэффициент, (задан);
l - длина звена в мм.
m1=0.002x40=0.08кг - кривошип;
m2=0.002x(80+50+50)=0.36кг - звено треугольное;
m3=0.002x70=0.14кг - кулиса;
m4=0.002x200=0.4кг - шатун;
m5=10x m1=10х0,08=0,8кг - ползун 5;
Сила полезного сопротивления ползуна, силы инерции, силы тяжести, моменты сил инерции:
FПС=20Gкр=20х m1хg=20x0.08x9.81=15.7Н.
FиB= -m1х=-0,08х101=-8,1Н;
FиE= -m4х=-0,4х118=-47.2Н;
FиC= -m3х=-0,14х58.4=-8.2Н;
Fи5= -m5х=-0,8х92.3=-73.8Н;
G1= m1xg=0.08x9.81=0.8Н;
G2=0.36x9.81=3.6Н;
G3= 0.14x9.81=1,4Н;
G4=0.4x9.81=4H;
G5=0.8x9.81=8H;
Ми=Jxе (10), где J=, кг*м2;
J3==5.7х10-5 кг*м2
J2==0.17х10-3 кг*м2
J4==1.3х10-3 кг*м2
Ми2=0.17х10-3х647.5=0.11Н*м;
Ми3=5.7х10-5х590=0.03Н*м;
Ми4=1,3х10-3х289.5=0.4Н*м;
Из плана сил рис.5 конечной группы 4-5 определим реакцию R24:
Рис. 5 План сил группы 4-5. Определение реакции R24
R24=262.1*мF=262.1*0.4=105Н;
Из плана сил рис.6 группы 3-2 определим реакцию R12 и R30:
R12 =187Н;
R30=50,5Н.
Рис. 6 План сил группы 2-3. Определение реакции R12 и R30
Из плана сил рис.7 начального звена определим уравновешивающий момент Мур:
?МА=FурхАВ-R21х22,9-G1х17,5=0;
==107.4Н;
Мур= хАВ=107,4х0,04=4,3Н*м.
Рис. 7 План сил. Уравновешивающий момент
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Подсчет степени подвижности для плоского механизма по структурной формуле Чебышева. Силовой анализ рычажного механизма методом планов сил 2-го положения механизма. Силовой анализ рычажного механизма методом Жуковского. Определение момента сил инерции.
курсовая работа [192,5 K], добавлен 10.12.2009Структурный анализ механизма, определение числа его начальных звеньев. Степень подвижности механизма по формуле Чебышева. Определение вида, класса и порядка структурной группы. Построение кинематических диаграмм. Силовой анализ исследуемого механизма.
курсовая работа [204,9 K], добавлен 22.12.2010Расчет внешних сил, реакций в кинематических парах, моментов инерции, построение планов скоростей и ускорений, действующих на каждое из звеньев плоского рычажного механизма. Оценка прочности звеньев механизма при помощи метода сечений, выбор материала.
курсовая работа [119,2 K], добавлен 29.08.2010Схема рычажного механизма. Классификация кинематических пар. Определение степени подвижности механизма. Синтез механизма. Силовой расчёт рычажного механизма. Определение силы полезного сопротивления. Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.01.2009Структурная схема плоского рычажного механизма. Анализ состава структуры механизма. Построение кинематической схемы. Построение плана положений механизма и планов скоростей и ускорений относительно 12-ти положений ведущего звена. Силовой анализ механизма.
курсовая работа [642,2 K], добавлен 27.10.2013Структурный анализ сложного плоского рычажного механизма. Осуществление анализа и синтеза простого плоского зубчатого механизма. Кинематический анализ сложного плоского рычажного механизма. Определение значений фазовых углов рабочего и холостого хода.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 09.11.2021Определение структуры, степени подвижности и класса рычажного механизма. Построение планов положений механизма и повернутых планов скоростей. Индикаторные диаграммы. Определение сил, действующих на поршни. Построение графика моментов сил сопротивления.
курсовая работа [144,0 K], добавлен 21.11.2012Определение степени подвижности рычажного механизма. Проворачивание механизма на чертеже. Определение ускорений точек методом планов, масштабного коэффициента, силы инерции ведущего звена. Динамический синтез и профилирование кулачкового механизма.
курсовая работа [114,6 K], добавлен 07.08.2013Кинематическая схема рычажного механизма стана холодной калибровки труб. Его структурный анализ, положение и передаточные функции механизма. Построение планов скоростей и ускорений. Расчет значений движущего момента, полученных различными методами.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.05.2014Структурный и кинематический анализ механизма инерционного конвейера. Определение скоростей, ускорений всех точек и звеньев механизма методом планов. Синтез рычажного механизма. Расчет реакций в кинематических парах и сил, действующих на звенья механизма.
курсовая работа [314,9 K], добавлен 04.04.2014Структурный, динамический и кинетостатический анализ плоского рычажного механизма. Определение угловых скоростей его звеньев; внешних сил и моментов инерции, действующих на каждое звено и кинематическую пару. Проектный расчет механизма на прочность.
курсовая работа [104,7 K], добавлен 23.12.2010Нахождение степени свободы плоского механизма по формуле Чебышева. Определение масштабного коэффициента угла поворота кривошипа. Построение плана скоростей и ускорений. Изучение углового ускорения шатуна. Исследование синтеза кулачкового механизма.
курсовая работа [135,5 K], добавлен 11.09.2021Структурный, кинематический и динамический анализ плоского рычажного механизма методом планов скоростей и ускорений. Определение параметров маховика. Силовой расчет плоского шестизвенного рычажного механизма и входного звена. Синтез зубчатой передачи.
курсовая работа [604,1 K], добавлен 13.10.2012Структурный и кинематический анализ рычажного механизма, план его положения, скоростей и ускорения. Определение сил и моментов сил, действующих на механизм, реакций в кинематических парах механизма. Синтез кулачкового механизма c плоским толкателем.
курсовая работа [127,1 K], добавлен 22.10.2014Структурный анализ механизма, определение степени подвижности и класса механизма по классификации Ассура. Кинематический анализ (планы скоростей и ускорений), силовой анализ (определение массогабаритных параметров звеньев, сил инерции и моментов пар).
курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.01.2010Определение степени подвижности плоского механизма. Основные задачи и методы кинематического исследования механизмов. Определение скоростей точек механизма методом планов скоростей и ускорений. Геометрический синтез прямозубого внешнего зацепления.
курсовая работа [111,6 K], добавлен 17.03.2015Устройство плоского рычажного механизма, его кинематический анализ. Построение плана скоростей и ускорений. Силовой анализ механизма. Синтез кулачкового механизма, определение его основных размеров. Построение профиля кулачка методом обращенного движения.
курсовая работа [977,0 K], добавлен 11.10.2015Использование рычажного пресса для изготовления изделий из порошковых материалов. Построения планов положений механизма. Построение планов скоростей. Определение реакций в кинематических парах. Синтез зубчатого механизма. Синтез планетарного редуктора.
курсовая работа [493,3 K], добавлен 23.05.2015Расчет степени свободы и класса структурного анализа механизма. Кинематическое исследование рычажного механизма: определение положения всех звеньев и точек в зависимости от положения ведущего звена. Определение моментов и сил инерции звеньев механизма.
контрольная работа [401,3 K], добавлен 04.11.2013Изучение заданного плоского механизма: структурный и геометрический анализ, силовой и кинетостатический расчет, оценка динамических параметров и обратных связей. Расчет динамической ошибки по скорости и крутящего момента на выходе передаточного механизма.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.03.2012
