Кинематика и кинетостатика плоской шестизвенной группы Ассура четвертого класса
Понятие механизмов высоких классов, анализ их кинематических и динамических возможностей, сферы практического применения. Условия введение в кинематическую цепь плоской шестизвенной группы Ассура с четырехугольным подвижным замкнутым изменяемым контуром.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2018 |
| Размер файла | 53,8 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.
Кинематика механизмов
Размещено на http://www.allbest.ru/
62
http://tmm.spbstu.ru
Размещено на http://www.allbest.ru/
Кинематика и кинетостатика плоской шестизвенной группы Ассура четвертого класса
В практике машиностроения все большее применение стали получать механизмы, содержащие в своем составе подвижные замкнутые изменяемые контуры, такие механизмы относят к механизмам высоких классов (МВК) [1]. Как указывается в [1] «МВК обладают широкими кинематическими и динамическими возможностями…, что позволяет строить на их базе манипуляторы со многими рабочими органами и с простой системой управления». Видимо МВК могут иметь и более широкое применение. В частности, известен кривошипно-ползунный механизм пресса (патент РФ №2201348), где ужесточение шатуна, воздействующего на пуансон пресса, достигается введением в кинематическую цепь плоской шестизвенной группы Ассура с четырехугольным подвижным замкнутым изменяемым контуром. Отметим, что до настоящего времени задача кинематического исследования такой группы графо-аналитическим методом не была решена. Обратимся к этой задаче.
Исследовать кинематику рассматриваемой группы - это значит по заданным скоростям точек A, E и F найти скорости точек B, C, D, G, H, K и угловые скорости всех звеньев, а по заданным ускорениям точек A, E и F определить все ускорения точек и звеньев.
Прежде всего, по известным скоростям точек E и F найдем скорость точки, принадлежащей третьему звену, - точки Ассура S3, лежащей на пересечении линий, продолжающих поводки ED и FG. Скорость точки S3 определится из зависимостей
,
кинематический ассур шестизвенный контур
После нахождения скорости точки S3 можно в шестизвенной группе выделить четыре звена 1, 2, 3 и 6, и рассмотреть четырехзвенную группу с четырехугольным замкнутым изменяемым контуром BCHK (рис. 2).
Для ее исследования воспользуемся решением подобной группы, приведенным в статье [2]. Для этого на продолжениях линий звеньев BC и KH найдем точку их пересечения . Это особая точка, она является одновременно точкой Ассура и для звена 1, и для звена 3. Скорость точки может быть найдена по скоростям точек A и S3 на основании уравнений
, .
После нахождения скорости точки скорости остальных точек четырехзвенника B, C, H и K найдутся по зависимостям:
, , , ,
, , ,
Далее обратимся к исследуемой шестизвенной группе (см. рис. 1), в которой неизвестными остались скорости точек D и G. Они найдутся по зависимостям:
, ,
,
После составления приведенных выше кинематических уравнений, определяющих скорости всех точек группы, можно построить по ним план скоростей (рис. 3). На рисунке специально указаны направления всех построенных линий плана. Скорости точек группы показали в следующей последовательности: S3,, B, K, C, H, D, G. Построенный план позволяет также найти все относительные скорости точек группы, что дает возможность определить угловые скорости всех звеньев по зависимости
и т.д.
При построении плана ускорений, также, прежде всего, находятся ускорения точек S3 и из уравнений
,
.
Ускорения других точек группы определяются в той же последовательности, как и их скорости.
После определения скоростей и ускорений точек группы можно перейти к ее кинетостатическому исследованию. Это исследование, как и кинематическое, имеет элементы новизны, а потому, по мнению авторов, достойно быть изложено подробно.
Прежде всего, известными приемами через заданные массы, моменты инерции масс и ускорения центров масс звеньев вычисляются силы и моменты сил инерции, приложенные в соответствующих точках и к соответствующим звеньям. Кинетостатическое исследование группы проводится следующим образом.
1) Выделяя звено 4, найдем через сумму моментов сил, действующих на звено относительно точки E, тангенциальную составляющую реакции в точке D, т.е. , перпендикулярную звену ED. Нормальная составляющая реакции в точке D, , относительно точки E момента не дает. Формально решение запишется в виде
2) Аналогично поступая со звеном 5, найдем реакцию :
3) Отбросим от группы звенья 4 и 5, заменив их реакциями в точках D и G. Для оставшихся звеньев группы составим уравнение моментов относительно точки Ассура S3, при этом реакцию в точке A разложим на две составляющие, направив тангенциальную - перпендикулярно AS3, а нормальную вдоль AS3. Это уравнение при известных и однозначно определит :
4) Далее, выделим звено 2 с приложенными к нему силами, составим для звена 2 сумму моментов относительно точки C, откуда найдем :
5) Так же поступим со звеном 6 и найдем реакцию:
6) Зная реакции , , и плечи этих реакций относительно точки , составим уравнение суммы моментов относительно точки для звена 1. В этом уравнении будет неизвестной лишь реакция , которая и определится как
7) Составим далее уравнение суммы сил для звена 1, откуда определим реакции и : . Зная и , определим полностью реакции и из уравнений: , . При этом учтем, что , а
8) Выделим из группы звенья 2 и 6. Сумма сил для этих звеньев позволит найти реакции в точках C и H:
, .
9) Далее, выделив звено 3 и составив уравнение суммы сил для него, определим реакции и при известных реакциях в точках C и H. После того, как будут найдены реакции , и ранее - , (в первом и втором пункте описываемого алгоритма), можно определить полные реакции в точках D и G.
10) Выделяя далее из группы звенья 4 и 5, из уравнений суммы сил, действующих на звенья, можно найти полные реакции и в точках E и F:
; .
Таким образом, оказалось возможным определить реакции во всех кинематических парах группы.
Выполненное исследование шестизвенной группы может явиться основанием к исследованию и других шестизвенных групп, общие число и кинематические схемы которых хорошо известны.
Список литературы
кинематический ассур шестизвенный контур
1. Джолдасбеков У.А. Механизмы высоких классов. Энциклопедия «Машиностроение», том 1 - 3. Книга 2, с. 450 - 467.
2. Дворников Л.Т. О кинематической разрешимости плоской четырехзвенной группы Ассура четвертого класса графоаналитическим методом. // Известия ВУЗов. Машиностроение. №12. 2004. - С. 9-15.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Основные понятия и определение машин, механизмов, звеньев и кинематических пар. Группы Ассура. Расчет числа степеней свободы плоских и пространственных механизмов, анализ структуры плоских рычажных механизмов. Пассивные связи и избыточные подвижности.
шпаргалка [3,6 M], добавлен 15.12.2010Характеристика всех кинематических пар и степень подвижности механизма. Структурные группы Ассура, их класс и порядок. Линейные скорости и ускорения точек механизма, составление и анализ его кинематической схемы, расчет угловых ускорений и звеньев.
контрольная работа [27,6 K], добавлен 04.05.2015Сущность механизма пресса, предназначенного для реализации возвратно-поступательного движения ползуна. Кинематический, силовой, динамический анализ механизма. Определение реакций в кинематических парах группы Ассура и уравновешивающей силы по Жуковскому.
курсовая работа [89,3 K], добавлен 15.08.2011Структурное и кинематическое изучение рычажного механизма. Определение сил, действующих на его звенья, и реакций в кинематических парах группы Ассура. Силовой расчет ведущего звена. Проектирование прямозубой эвольвентой передачи и планетарного механизма.
курсовая работа [193,5 K], добавлен 15.08.2011Структурный анализ рычажного механизма, наименование звеньев. Кинематические пары и их модификация. Разделение механизма на структурные группы (группы Ассура). Построение планов скоростей. Таблица длин звеньев. диаграмма перемещений "S-t", "V-t".
курсовая работа [97,4 K], добавлен 11.10.2015Основные понятия и определения в теории механизмов. Кинематические пары, их главные свойства и классификация. Кинематические цепи: сущность и разновидности. Степень подвижности плоской кинематической цепи. Структурная классификация плоских механизмов.
контрольная работа [240,3 K], добавлен 24.03.2011Структурное исследование плоского механизма и выполнение анализа кинематических пар. Разделение механизма на структурные группы Ассура. Масштаб построения плана скоростей. Определение кориолисова ускорения. Синтез эвольвентного зубчатого зацепления.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.04.2013Характеристика кинематической схемы механизма в масштабе для заданного угла и положения кривошипа. Сущность и класс структурной группы Ассура. Анализ степени подвижности механизма. Принципы графоаналитического метода и кинетостатического расчета.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 25.03.2015Расположение передаточного отношения отдельных ступеней механизма по возрастанию от двигателя до входного вала. Расчет модуля для ступени механизма редуктора, конической пары на выходе, относительной толщины колеса. Разложение механизма на группы Ассура.
контрольная работа [272,0 K], добавлен 29.06.2012Построение плана положений, ускорений и скоростей механизма, основных параметров годографа, кинематических диаграмм. Силовой расчет различных групп Ассура. Определение уравновешивающей силы по методу Жуковского. Проектирование кулачкового механизма.
курсовая работа [627,0 K], добавлен 28.12.2015Структурный 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 02.01.2010Анализ типовых конструкций бункерных загрузочных устройств: общее описание и функциональные возможности, особенности и сферы практического применения. Анализ выдачи заготовок, классов механизмов ориентации. Расчеты конструктивных параметров устройства.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2015Понятие механизмов и их построения. Кинематика винтовых механизмов, а также их особенности. Построение простейших кулачных механизмов. Механизмы с гибкими звеньями, их характеристика и описание этапов построения. Вычисление линейной скорости гайки.
реферат [1,5 M], добавлен 04.01.2009Технические характеристики и показатели оформления издания. Основные понятия о плоской офсетной печати. Разновидности ее форм. Классификация формных пластин для технологии Computer-to-Plate. Выбор оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры.
курсовая работа [219,4 K], добавлен 21.11.2014Структурный 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 22.12.2010Подготовка к комплексному проектированию поршневого насоса с кривошипно-ползунным механизмом. Ознакомление с общими принципами исследования кинематических и динамических свойств механизмов. Построение диаграмм движения методом графического интегрирования.
курсовая работа [429,2 K], добавлен 18.10.2010Редуктор как механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, его структура и сферы практического применения. Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода. Расчет передач редуктора.
курсовая работа [98,8 K], добавлен 15.04.2011Структурный и кинематический анализ рычажного механизма вытяжного пресса. Определение класса и разложение его на группы Асура. Построение планов положения механизмов, скоростей и ускорений. Определение уравновешивающей силы методом рычага Жуковского.
курсовая работа [164,7 K], добавлен 17.05.2015Машины для отделки дощатых полов, их функциональные особенности, сферы практического применения и оценка производственных возможностей. Строение и принцип работы шуруповерта. Методика расчета мощности механизированного инструмента ударного действия.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 25.05.2014Понятие и классификация погрузочных машин, их разновидности и выполняемые функции, особенности и условия практического применения. Буропогрузочные машины: типы и внутреннее устройство, сферы использования на сегодня. Погрузочно-транспортные машины.
реферат [880,6 K], добавлен 25.08.2013
