Акушерство Анатомия Анестезиология Вакцинопрофилактика Валеология Ветеринария Гигиена Заболевания Иммунология Кардиология Неврология Нефрология Онкология Оториноларингология Офтальмология Паразитология Педиатрия Первая помощь Психиатрия Пульмонология Реанимация Ревматология Стоматология Терапия Токсикология Травматология Урология Фармакология Фармацевтика Физиотерапия Фтизиатрия Хирургия Эндокринология Эпидемиология

ДИНАМІЧНИЙ АНАЛІЗ І СИНТЕЗ ПЛОСКОГО ПІДОЙМОВОГО МЕХАНІЗМУ

Прочитайте:

(Всі розрахунки студент виконує в пояснювальній записці. Побудови, пов'язані з динамічним аналізом, виконуються на другому листі, а із синтезом - на третьому листі)

Основними задачами динамічного аналізу механізму в проекті є визначені методом кінетостатики (без урахування сил тертя в кінематичних парах) реакцій у кінематичних парах і моменту, що врівноважує, на вхідній ланки для трьох положень механізму.

Задача синтезу - визначення методом Вітенбауера моменту інерції махового колеса, установлюваного на валі двигуна.

Графічне диференціювання діаграми швидкості (метод хорд)

а - діаграма швидкості;

б - діаграма прискорень

Мал. 2.7

3.1 Визначення головних векторів сил і моментів сил інерції, що діють на ланки

Вихідними даними для виконання динамічного (силового) аналізу служать: - план положень механізму;

- плани прискорень точок ланок механізму;

- розміри мас m_i і координати центрів мас S i-тих ланок механізму;

- розміри головних векторів сил інерції F_ui, що діють на i-ті ланки механізму

; (3.1)

- розміри і напрямки головних векторів моментів M_ui сил інерції, що діють на ланки механізму:

, (3.2)

де - кутове прискорення ланки, обумовлене по формулі (2.1);

- момент інерції i-тої ланки щодо осі, що проходить через центр його мас S_i, розмір котрого або задається в завданні, або обчислюється (для однорідної ланки з центром мас на його середині) по залежності

, (3.3)

- знак “-2” у залежностях (3.1) і (3.2) указує на протилежність напрямків векторів відповідно

- розміру сил ваги ланок

(3.4)

де g = 9,8 м/с² - прискорення вільного падіння (питома масова сила),

- розміри і напрямки зовнішніх навантажень: сил F_i і моментів сил M_i.

3.2 Визначення реакцій у кінематичних парах

Як відомо [2, 3] статично визначеними є структурні групи (СГ) - групи Асура, тому для них застосовні рівняння кінетостатики. Для визначення реакцій у кінематичних парах використовують два види рівнянь: векторне - для сил ( =0) і скалярне - для моментів ( = 0), що можуть бути записані як для -тієї ланки ( = 0, =0), так і для структурної групи ( = 0, = 0).

Для знаходження реакцій у кінематичних парах механізм розчленовують на окремі структурні групи й у місці роз'єднання дія відкинутих СГ або ланок на аналізовану заміняють реакціями. Знайдені реакції є зовнішніми навантаженнями для спочатку відкинутої (тих) групи (груп) або ланки. Визначення реакцій у КП починають із СГ, яка містить вихідну ланку.

Механізми, аналізовані в проекті, мають у своєму складі СГ другого класу таких видів (модифікацій): ВВВ - тільки обертальними кінематичними парами; ВВП і ВПВ - із двома обертальними “В” і однією поступальною “П” кінематичними парами.

Для визначення реакцій у всіх кінематичних парах СГ (реакція рахується визначеною, якщо відомі її розмір, напрямок і точка додатка) необхідно вирішити чотири рівняння.Роздивимося ці рівняння для кожній із трьох названих СГ. Причому, варто врахувати, що для обертальної КП відома точка додатка реакції, а для поступальної КП - напрямок (перпендикулярно лінії руху повзуна (каменю).

а. Структурна група першого виду (ВВВ)

Розрахункова схема СГ подана на мал.3.1, де 2 і 3 - ланки, В, С и D - кінематичні пари.

Вихідні дані:

- план положення СГ,

- маси ланок (в аналізованому прикладі умовно прийнято, що m₂ = 0,

m₃ ¹ 0),

- моменти інерції ланок (J_S2 = 0, J_S3¹ 0),

- положення центру мас S₃ третьої ланки,

- прискорення a_S3 центру мас S₃третьої ланки (визначається з плану прискорень (див.мал.2. 3б), побудованого для аналізованого плану положень механізму),

- кутове прискорення третьої ланки (2.25),

- зовнішні навантаження ( i ), прикладені до ланок (в аналізованому прикладі умовно прийнято, що ¹ 0, ¹ 0, = 0, = 0.

- сили ваги ланок:

- сили інерції ланок:

- моменти сил інерції:

(для аналізованого випадку = 0, = 0, = 0).

Рішення:

Для вихідної точки розрахункової схеми (мал.2.3а) на план положення СГ завдають (без масштабу) усі вектори з вихідних даних: і напрямки моментів M₂ і M₃. На ньому ж для кінематичних пар В i D вичерчують складові реакцій (нормальні спрямовані по ланки, а тангенціальні перпендикулярно ланки).