ТОП 10:

КИНЕТОСТАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МЕХАНИЗМА



Исходные данные: схема механизма в соответствующем положении ℓ - размеры звеньев и координаты неподвижных точек. S1, S2, S3 – координаты центра масс.

ω1 = 75 [c-1] – угловая скорость ведущего звена;

m1 = 0,34 [кг] – масса первого звена;

m2 = 1,2 [кг] – масса второго звена;

m3 = 1,9 [кг] – масса третьего звена;

Fпс = 50 [кН] = 50000 [H] – сила полезного сопротивления ;

Ás2=0,004 [кг·м2] – момент инерции относительно оси, проходящей через центр масс;

Fg = 0 [кН] – движущая сила;

Кинетостатический расчет решает следующие задачи:

- определение усилий в кинематических парах;

- определение истинного закона движения ведущего звена. Кинетостатический расчет выполняется на основе принципа Д. Аламбера: “Если ко всем силам, действующим на звенья механизма, добавить силы инерции, то данная система будет находится в состоянии равновесия”.

 

1. Рассматриваем положение механизма согласно задания. Для этого положения строим план скоростей и план ускорений. Определяем угловое ускорение ε2 по величине и направлению. Механизм разбиваем на структурную группу и входное звено.

2. Рассматриваем структурную группу , прикладывая все силы,
действующие на звенья.

Определяем силы тяжести по величине и направлению.

G1 = m1 · g = 0,34·10 = 3,4 H

G2 = m2 · g = 1,2·10 = 12 H

G3 = m3 · g = 1,9·10 = 19 H

Определяем силы инерции и момент от сил инерции по величине, а также направлению:

Fui = - mi · asi ,

где: mi - масса звена,

asi – ускорение центра масс.

Fu1 = m1 · as1 = m1 · pS1 · µa = 0,34·30·3,75 = 38 H

Fu2= m2 · as2 = m2 · pS2 · µa = 1,2 ·58·3,75 = 261 H

Fu3= m3 · as3 = m3 · pS3 · µa = 1,9·58·3,75 = 413 H

Mui = - Jsi · εi,

где ÁSi - момент инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести;

εi - угловое ускорение второго звена.

Mи2S2 · ε2= ÁS2 · (a / ℓAB) = ÁS2 · (nb · µa) / ℓAB = 0,004· = 2,5[кг·м] = 25 [Hм].

Направление действия момента сил инерции Mu2 определяем по направлению углового ускорения, действующей на звенья, на схеме механизма.

3. Определяем усилия (реакции) в кинематических парах

4. Для определения rt12 составим уравнение моментов сил относительно точки В.

, м.

· АВ· + Fu2· hFu2 · - G2 · hG2 · + Mu2 = 0

= =182 Н

5. Для определения и r03, необходимо рассмотреть в равновесии структурную группу и составить векторные уравнения сил, действующих на звенья 2 и 3.

; Fи2· hFи2· -G2· hG2· +Mи2 - R12·AB· =0,

где , м

; ;

Определяем масштабный коэффициент сил = = 250 [H/мм],

где вектор силы на плане.

 

6. Построим силовой многоугольник с учётом масштабного коэффициента, найдём неизвестные усилия:

 

= ав · = 202·250 = 50500 Н

= ав · = 202·250 = 50500 Н

= ас · = 26·250 = 6500 Н

- вектора сил на чертеже.

Таблица сил, действующих на структурную группу.

Силы   R12   Fu2   G2   Fu3   Сз  
Расчетные (Н)            

 

7. Определим усилие (реакцию) во внутренней кинематической паре:

;

Сила R23 на плане сил характеризуется отрезком, который замеряем и с учётом масштабного коэффициента рассчитываем , Н

 

8. Рассмотрим силовой расчёт ведущего звена. Ведущее звено является статически неопределимым, поэтому к нему прикладываем уравновешивающий момент. Реакция со стороны второго звена R21 определена и включена в число известных сил

R21 = - R12

Величина уравновешивающего момента определяем из уравнения моментов всех сил относительно т.О

= 50500·25·0,001 – 3,4·10·0,001 = 1262 [Нм] = 126 [кПМ].

Определяем усилие (реакцию) со стороны стойки на звено.

 

9. Рассматриваем в равновесии ведущее звено, со всеми силами действующими на него. n

F1=0 ,

, н

Мощность двигателя: = = 11812 Вт = 11,8 КВт,

где h - КПД механизма.

 

ПРОФИЛИРОВАНИЕ КУЛАЧКА

При конструировании машин приходится подбирать тип механизма или серию механизмов, включаемых в состав машины, исходя из тех процессов, которые должны быть воспроизведены в машине во время работы. В тех случаях, когда перемещение, а, следовательно, скорость и ускорение ведомого звена должны измениться по заранее заданному закону, и особенно в тех случаях, когда ведомое звено должно временно остановится при непрерывном движении ведущего звена, наиболее просто вопрос решается применением кулачковых механизмов.

В задании на курсовой проект задаётся:

1. Закон движения ведомого звена – параболический.

2. Допускаемый угол давления - δ=30°, γmin= 60°.

3. Максимальный ход ведомого звена – h = 8.

4. Фазовые углы в градусах – 𝜑уд = 60°, 𝜑дс = 10°, 𝜑с = 100°.

 

Проектирование сводится к определению основных размеров кулачкового механизма и профилированию кулачка.

При рассмотрении законов движения вместо скорости и ускорения можно использовать пропорциональными им величинами первой и второй производной перемещения толкателя по углу поворота кулачка.







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 35.168.112.145 (0.013 с.)