пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Определение скоростей и ускорений точек звеньев механизма

4.3.1 Определение линейных скоростей точек звеньев механизма

Точка А кривошипа ОА совершает вращательное движение, поэтому вектор скорости uclip_image054.gif, м/с,  точки А направлен  перпендикулярно  звену 1 в сторону вращения и численно равен по модулю

 

clip_image056.gif,                                           (1.4)

 

где clip_image058.gif – угловая скорость звена ОА, с-1;

      clip_image060.gif – длина звена ОА, м.

Для определения скорости clip_image062.gif точки В составляют векторные уравнения, связывающие искомую скорость точки с известными скоростями точек А и С. Так как точка В принадлежит звену 2, то ее скорость равна векторной сумме абсолютной скорости clip_image064.gif точки А и скорости clip_image066.gif точки В относительно точки АВ то же время точка В принадлежит звену 3 и ее скорость равна векторной сумме абсолютной скорости clip_image068.gif точки С и скорости clip_image070.gif точки В относительно точки С. Следовательно,

 

clip_image071.gifclip_image073.gif,                                         (1.5)

      В этой системе уравнений известны по модулю и направлению векторы скоростей точек А и С (скорость точки А была определена выше, а скорость точки С равна 0). Векторы относительных скоростей неизвестны по величине, но известны по направлению: вектор clip_image077.gif перпендикулярен к звену АВ, а вектор clip_image079.gif перпендикулярен к звену ВС. Таким образом, система двух векторных уравнений (1.5) содержит четыре неизвестных и может быть решена графическим методом с помощью построения плана скоростей.

Для построения выбираем на плоскости произвольную точку Рu – полюс плана скоростей, которая является началом отсчёта, и откладываем на ней отрезок clip_image081.gif, перпендикулярный к звену ОА, в направлении движения точки А.

Этот отрезок изображает на плане скоростей вектор скорости clip_image083.gif точки А. Назначив его длину, определяют масштабный коэффициент clip_image085.gifclip_image087.gif, плана скоростей:

clip_image089.gifclip_image091.gif.                                             (1.6)

 

В соответствии с первым уравнением системы (1.5) на плане скоростей через точку а проводим прямую, перпендикулярную к звену 2 механизма (линия вектора clip_image093.gif). В соответствии со вторым уравнением через полюс (точка C совпадает с полюсом) проводим на плане прямую, перпендикулярно к звену 3 механизма (это линия вектора clip_image095.gif). Точка b пересечения этих двух прямых, является концом вектора clip_image097.gif, изображающего на плане вектор скорости clip_image099.gif и равного ему вектора clip_image101.gifclip_image103.gifВектор clip_image105.gif изображает в масштабе относительную скорость clip_image107.gif.

Для определения действительной величины скорости любой точки достаточно умножить длину соответствующего вектора на масштабный коэффициент  clip_image109.gif:

                                                                                        clip_image111.gif×clip_image113.gif;                    clip_image115.gif×clip_image117.gif;

clip_image119.gif;                          clip_image121.gif;                   (1.7)

 

Чтобы определить скорость точки D, воспользуемся теоремой подобия. Величину отрезка clip_image123.gif находим из пропорции:

 

clip_image125.gif = clip_image127.gif;       clip_image129.gif.                               (1.8)

 

Действительная величина скорости точки D равна:

 

clip_image131.gifclip_image133.gif×clip_image135.gif.

 

Построение плана скоростей показано на рисунке 4,б.

 

4.3.3 Определение ускорений точек звеньев механизма

Определение ускорений точек звеньев механизма выполняется в той же последовательности, что и определение скоростей.

Первой точкой, ускорение которой надо определить, является точка А входного звена 1.

При вращательном движении кривошипа ОА ускорение clip_image144.gif точки А можно представить в виде векторной суммы двух составляющих: нормальной и тангенциальной

 

clip_image146.gif.                                        (1.11)

 

Так как звено 1 вращается с постоянной угловой скоростью (w1 = const), то

                                    clip_image148.gif                           (1.11, а)

 

Следовательно, в этом частном случае полное ускорение clip_image150.gif точки А определяется только величиной нормальной составляющей  clip_image152.gif, которое по модулю равно:

clip_image154.gifclip_image156.gif                                     (1.12)

 

и направлено параллельно звену ОА от точки А к точке О (центру вращения). Рассматривая точку В, как принадлежащую одновременно звеньям 2 и 3, ускорение точки В может быть представлено в виде суммы двух векторов:

clip_image159.gif,                                                    (1.13,а)

  

Относительные ускорения clip_image163.gif и clip_image165.gif представим в виде суммы двух составляющих: нормальной и тангенциальной. Тогда:

 

clip_image168.gif ,                                            (1.13,б)

 

Величины нормальных составляющих относительных ускорений

                                                                           clip_image177.gif,                                                                                (1.14)

 

Вектор нормальной составляющей clip_image187.gif направлен вдоль звена АВ от точки В к точке А, а вектор нормальной составляющей clip_image189.gif – вдоль звена ВС от точки В к точке С.

Тангенциальные составляющие ускорений clip_image191.gif и clip_image193.gif по абсолютной величине неизвестны, но известны по направлению: они направлены перпендикулярно к нормальным составляющим.

Таким образом, выражения (1.13,б) представляют систему двух векторных уравнений с четырьмя неизвестными, которая может быть решена графическим методом с помощью построения плана ускорений. Для этого выбираем на плоскости произвольную точку Ра – полюс плана ускорений, которая является началом отсчёта, и откладываем от неё отрезок clip_image195.gif параллельно звену ОА в направлении от точки А к точке О в соответствии со схемой механизма (см. рисунок 3,в). Длина этого отрезка изображает на плане вектор clip_image197.gif ускорения точки А и выбирается произвольно. Тогда масштабный коэффициент плана ускорений clip_image199.gifclip_image201.gif

 

clip_image203.gifclip_image205.gifclip_image207.gif.                                       (1.15)

 

В соответствии с первым уравнением системы (1.13,б) через точку а, плана ускорений проводим прямую, параллельную звену АВ в направлении от точки В к точке А, и на ней откладываем отрезок clip_image209.gif, мм

 

clip_image211.gif = clip_image213.gif /clip_image215.gif,                   %2


14.06.2014; 16:45
хиты: 0
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь