Построение плана положений механизма

Структурный анализ механизма.

Кинематическое исследование механизма подачи заготовок (лист №1).

Рис. 1. Кинематическая схема кривошипно-коромыслового механизма.

Исходные данные к листу №1.

n_{1 об/мин} = 900 об/мин, l_AB = 0,15 м, l_BC = 0,4 м, l_СD = 0,25 м, l_АD = 0,45 м, l_BS2 = 0,15 м, l_СE = 0,6 м, l_ЕF = 0,15 м, l_DS3 = 0,12 м, P_nc = 100 Н, G₂ = 70 Н, G₃ = 40 Н, I_S = 0,1 m_il_i²

^{j - угол поворота (направление вращение кривошипа).}

Определение степени подвижности механизма:

Так как механизм является плоским, то для определения степени подвижности к нему применима формула Чебышева П.Л.:

W=3n-2p₅-p₄,

где: n=3 – число подвижных звеньев механизма (кривошип, шатун, коромысло),

p₅ = 4 – число кинематических пар 5-го класса: A, B, C, D

p₄ = 0 – число кинематических пар 4-го класса.

W = 3×3-2×4-0 = 9-8 = 1.

Степень подвижности W=1 означает, что при вращении ведущего звена 1, ведомое звено 3 совершает вполне определённое криволинейное возвратно-поступательное движение. Если W=2, то механизм обладает неопределённостью.

Построение планов положений начинается с изображения окружности – траектории движения т. В, принадлежащей кривошипу. Предварительно рассчитаем масштабный коэффициент длины m_l:

Чертежный размер звена (АВ) = 75мм принимается самостоятельно. Он может быть любым. Но для удобства лучше принять его таким, чтобы доля числа было целой, например, m_l =0,001м/мм, m_l =0,002м/мм, m_l =0,005м/мм и т.д.

Расчет длин звеньев в соответствии с полученным масштабным коэффициен­том длины m_l =0,002м/мм:

(АВ) = 0,15/0,002= 75 мм

(ВС) = 0,4/0,002= 200 мм

(CD) = 0,25/0,002= 125 мм

(AD) = 0,45/0,002= 225 мм

(BS₂) = 0,15/0,002= 75 мм

(CE) = 0,6/0,002= 30 мм

(EF) = 0,15/0,002= 75 мм

(BS₃) = 0,12/0,002= 60 мм

(AC) = AB+BC= 275 мм.

В дальнейшем реальную длину звеньев будем обозначать как l, например, l_AC,а чертежную длину этого же звена как (CD).

Рис. 1.1.

Отмечаемаем на чертеже точки А и D в соответствии с исходными данными. Проводим известные траектории движения точек: т. С – окружность с центром в т. D и радиусом l_CD; т. B – окружность с центром в т. А и радиусом l_AB.

Принимаем за крайнее положение такое, при котором кривошип AB и шатун BC выстраиваются в одну линию – обозначим это положение нулевым (рис. 1.1). Длина отрезка (АС)=(АВ)+(ВС). Т.к. кривошип AB вращается с постоянной угловой скоростью w₁, то поло­жение т. В известно для каждого момента времени, для этого разделим окруж­ность для т. В на 8 равных частей.

Отрезком, равным длине шатуна ВС, делаем засечки на траекто­рии точки С, в результате чего получим последовательные положе­ния С₀, C₁, С₂, С₃, … С₇ точки С, соответствующие заданным положениям т.В. Соединив одновременные положения точек В и С, найдем соот­ветствующие положения шатуна ВС, а соединив положения т. В и т. А – положения звена АВ. Для нахождения траектории т. F отмечаем её 8 положений, откладывая постоянное расстояние С₀E₀, С₁E₁,… С₇E₇ от точек С по звену ВС и перпендикулярно С₀E₀, С₁E₁,… С₇D₇ строим E₀F₀, E₁F₁, … E₇F₇ соответственно в нужную сторону. Затем ряд последовательных положений т. F соединим плавной кривой, которая является искомой траекто­рией т. F.

Рис. 1.2.

Дата добавления: 2015-06-25