МЕХАНИЗМОВ
1. Цель И ЗАДАЧИ
Цель: изучить движение звеньев механизма без учета сил, вызывающих это движение.
ЗАДАЧИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ПЕРЕМЕЩЕНИЙ СКОРОСТЕЙ УСКОРЕНИЙ
S = ? V = ? a = ?
2. Масштабные коэффициенты
Действительная величина м м/с м/с2 Н Нм
m = ------------------------------------------------- = --- , ---- , ----, ---, ----.
Отрезок в мм на чертеже мм мм мм мм мм
ГОСТ 1-й ряд 2-й ряд
1 0,0001 …1000 2,5
2 0,0002… 4
5 0,0005…500
Алгоритм: провести структурный анализ механизма, определить перемещения всех точек ведущего звена, а затем перемещения точек каждой группы Ассура, в порядке их присоединения к ведущему звену.
4. Определение скоростей : V = ?
Алгоритм:
Шаг 2: определить скорости для ведущего звена механизма.
|
|
VB = w . LBA
Шаг 3: определить скорости для каждой группы Ассура в порядке их присоединения
VCB
C VC
VB
B
c
b
P,a
VC = VB + VCB
5. Определение ускорений : a = ?
Алгоритм:
Шаг 2: определить ускорения для ведущего звена
П, a
aB = aA + aBA = aBA , aA = 0, b
n т
aBA = w2 . LAB , aBA = E . LAB , Е = 0, т.к. w = const.
Шаг 3: определить ускорения для каждой группы Ассура
т
a CB C a C
П, а
n
a CB
|
|
|
| ||||
a B
aC = aB + aCB ,
n т
aC = aB + aCB + aCB
6. Кинематические диаграммы.
6.1. Графическое дифференцирование
0 1 2 3 4 5 6 7 8 j
0v 0 1 2 3 4 5 6 7 8 j
HV
Алгоритм графического дифференцирования:
1. На 1-ом графике кривую линию на каждом участке заменяем прямой.
2. На 2-ом графике выбираем полюсное расстояние HV=20¸40 мм.
3. Прямую 01S с 1-го графика параллельно переносим в точку 0V
2-го графика до тех пор пока она не пересечёт ось V.
Отрезок отсекаемый на оси V показывает значение скорости на участке ( 01 ) 2-го графика.
4. Прямую 1S2S с 1-го графика параллельно переносим в точку 0V
2-го графика.
5. Аналогично поступаем на остальных участках.
6. Середины участков на 2-ом графике соединяем кривой линией.
j
0
1
2
3
4
5
6
7
6.2. Графическое интегрирование
8
A
0A 0 1 2 3 4 5 6 7 8
HA
V
|
Алгоритм графического интегрирования:
1. На 1-ом графике кривую линию на каждом участке заменяем прямой.
2. На 1-ом графике выбираем полюсное расстояние Ha = 20¸40 мм.
3. Середину каждого участка на 1-ом графике параллельно сносим на ось A. Точку пересечения с осью A соединяем с точкой 0A.
4. Прямую 0A1A с 1-го графика параллельно переносим на участок 01 2- го графика.
5. На остальных участках поступаем аналогично.
7 . Вопросы для самопроверки.
1. Цель кинематического анализа механизма.
Ответ: изучить движение звеньев механизма без учёта сил, вызывающих это движение.
2. Как называются графики, построенные по полученным значениям кинематических величин?
Ответ: кинематические диаграммы.
3. Назовите численные значения масштаба.
Ответ: 1, 2, 2.5, 4, 5.
4. Как называется чертёж, на котором изображены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению ускорениям различных точек звеньев механизма в данный момент?
Ответ: план ускорений.
5. Единица измерения масштаба скорости?
Ответ: м сек-1 / мм.
6. Напишите формулу для определения численного значения нормальной составляющей ускорения любой точки кривошипа.
Ответ: аn = w2. R
7. Как определить направления угловой скорости звена?
Ответ: угловая скорость и вектор относительной скорости
направлены в одну сторону.
8. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения скорости любой точки кривошипа.
Ответ:
9. Скорость самолета 2500 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ: 694,4 м/сек.
10. Скорость автомобиля 80 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ: 22 м.
11. Задачи КАМ.
Ответ: определение перемещений звеньев и траекторий, описываемых точками звеньев; определение скоростей отдельных точек звеньев и угловых скоростей звеньев; определение ускорений отдельных точек звеньев и угловых ускорений звеньев.
12. Понятие масштаба (масштабного коэффициента) в ТММ?
Ответ: Масштаб это отношение действительной величины к отрезку в мм, который изображает эту величину на чертеже.
13. Алгоритм графического интегрирования.
Ответ:
14. Напишите формулу для определения численного значения скорости любой точки кривошипа.
Ответ: V = w . R.
15. Чем задаётся положение ведущего звена, если оно входит в поступательную пару?
Ответ: функцией перемещения s = s(t).
16. Как определить направления углового ускорения звена?
Ответ: угловое ускорение направлено в сторону тангенциальной составляющей относительного ускорения.
17. С какой целью определяют ускорения точек звеньев механизма?
Ответ: например, для определения силы инерции.
18. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения ускорения любой точки кривошипа.
Ответ:
19. Скорость самолета 2400 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ: 666,7м/сек.
20. Скорость автомобиля 40 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ: 10 м.
21. Цель кинематического анализа механизма.
Ответ: изучить движение звеньев механизма без учёта сил, вызывающих это движение.
22. Алгоритм графического дифференцирования.
Ответ:
23. Для каких целей строят кинематические диаграммы?
Ответ: для кинематического исследования механизма.
24. Единица измерения масштаба времени?
Ответ: сек / мм
25. Чем определяется положение ведущего звена, если оно входит во вращательную пару, со стойкой?
Ответ: функцией угла поворота j = j(t).
26. С какой целью определяют перемещения (траектории) точек звеньев механизма?
Ответ: для построения кинематических диаграмм, а также для выбора размеров корпусных деталей при проектировании механизма.
27. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения скорости любой точки ползуна.
Ответ: VB = VA + VBA = VA
28. Скорость самолета 2300 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ: 638,9 м/сек.
29. Напишите формулу для определения угловой скорости w (рад./сек), если известна частота вращения n (об./мин.).
Ответ: w = 2 . П . n / 60
30. Скорость автомобиля 90 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ: 25 м.
31. Задачи КАМ.
Ответ:
32. Как называется чертёж, на котором изображены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению скоростям различных точек звеньев механизма в данный момент?
Ответ:
33. Единица измерения масштаба длины?
Ответ: м / мм.
34. Напишите формулу для определения численного значения тангенциальной составляющей ускорения любой точки кривошипа.
Ответ: аt = Е .R.
35. С какой целью определяют скорости точек звеньев механизма?
Ответ: например, для выбора типа смазки.
36. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения ускорения любой точки ползуна.
Ответ:
37. Напишите формулу для определения угловой скорости звена, если известна частота вращения.(об./мин.).
Ответ:
38. Скорость самолета 2200 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ:
39. Скорость автомобиля 50 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ:
40. Скорость пули 200 м/сек. Сколько километров пуля пролетит за один час, если пренебречь сопротивлением воздуха и притяжением Земли?
Ответ: 720 км.
41. Цель кинематического анализа механизма.
Ответ:
42. Единица измерения масштаба угла поворота?
Ответ: град. / мм, или рад./мм.
43. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения скорости любой точки шатуна.
Ответ:
44. Скорость самолета 2000 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ:
45. Скорость автомобиля 60 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ:
46. Скорость пули 220 м/сек. Сколько километров пуля пролетит за один час, если пренебречь сопротивлением воздуха и притяжением Земли?
Ответ:
47. Спортсмен пробегает 100 метров за 10 сек. А сколько километров спортсмен мог бы пробежать за один час, если бы двигался с такой же скоростью?
Ответ: 36 км.
48. Что такое кинематические диаграммы.
Ответ: графики, построенные по полученным значениям кинематических величин.
49. Что такое план скоростей?
Ответ: чертёж, на котором изображены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению скоростям различных точек звеньев механизма в данный момент?
50. Что такое план ускорений.
Ответ: чертёж, на котором изображены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению ускорениям различных точек звеньев механизма в данный момент?
51. Задачи КАМ.
Ответ:
52. Как называются графики, построенные по полученным значениям кинематических величин?
Ответ:
53. Понятие масштаба в ТММ?
Ответ:
54. Что такое графическое дифференцирование?
Ответ:
55. Как называется чертёж, на котором изображены в виде отрезков векторы, равные по модулю и по направлению скоростям различных точек звеньев механизма в данный момент?
Ответ:
56. Единица измерения масштаба угла поворота?
Ответ:
57. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения ускорения любой точки шатуна.
Ответ:
57. Скорость самолета 1800 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ:
58. Скорость автомобиля 70 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ:
59. Скорость пули 240 м/сек. Сколько километров пуля пролетит за один час, если пренебречь сопротивлением воздуха и притяжением Земли?
Ответ:
60. Цель кинематического анализа механизма.
Ответ:
61. Кратный каким числам выбирается масштаб?
Ответ:
62. Для каких целей строят кинематические диаграммы?
Ответ:
63. Сделайте чертеж и напишите векторное уравнение для определения скорости любой точки шатуна.
Ответ:
64. Скорость самолета 1700 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ:
65. Скорость автомобиля 100 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ:
66. Скорость пули 260 м/сек. Сколько километров пуля пролетит за один час, если пренебречь сопротивлением воздуха и притяжением Земли?
Ответ:
67. Спортсмен пробегает 100 метров за 11 сек. А сколько километров спортсмен мог бы пробежать за один час, если бы двигался с такой же скоростью?
Ответ:
68. Скорость самолета 1400 км/час. А сколько метров самолет пролетает за одну секунду?
Ответ:
69. Скорость автомобиля 120 км/час. Какой путь автомобиль пройдет за одну секунду?
Ответ:
70. Скорость пули 300 м/сек. Сколько километров пуля пролетит за один час, если пренебречь сопротивлением воздуха и притяжением Земли?
8. Задачи для самостоятельного решения.
1. Построить план скоростей и ускорений для заданных механизмов, считая, что ведущее звено задано (выбрать ведущее звено самостоятельно). Размеры звеньев известны.
Задача № 1.1.
Задача № 1.2.
Задача № 1.3.
Задача № 1.4.
Задача № 1.5.
2. Построить механизм в заданном положении.
2.1. Построить положение шарнирного четырёхзвенника при j1=300, если lАВ=30 мм, lВС=lAD=80 мм, lCD=70мм.
2.2. Построить положение кривошипно-ползунного механизма, если j1=450,
lAB=50мм, lВС=150мм.
2.3. Построить положение кривошипного механизма с качающимся ползуном при j1=900, если lAB=40 мм, lAC=120 мм.
К задаче 2.1. К задаче 2.2. К задаче 2.3.
3. Определить численные значения скоростей и ускорений с помощью построения планов скоростей и ускорений.
3.1. Найти абсолютные скорость и ускорение точки Е и угловые скорость и ускорение звена CD (звена 3) четырёхзвенного четырёхшарнирного механизма. Дано: lAB = 30мм, lBC = lCD = lAD = 60мм, lBE = lCE = 35мм, j = 300, угловая скорость кривошипа AB (звена l) постоянна и равна w1 = 20 сек-1.
3.2. Найти угловые скорость и ускорение звена BC (звена 2) кривошипно-ползунного механизма. Дано lAB = 60мм, lBC = 180 мм, j1 = 1200, угловая скорость кривошипа АВ постоянна и равна w1=100 сек-1.
К задаче 3.1. К задаче 3.2.
3.3. У механизма двигателя внутреннего сгорания с прицепным шатуном найти:
абсолютные скорость и ускорение поршня 5 (скорость и ускорение точки Е). Дано: lАВ = 0,06м , lВС = lDE = 0,180м , lВD = 0.06м , Ð DBC =b=600, d = 60°, угловая скорость кривошипа АВ постоянна и равна w1=200 сек-1, j1=450.
3.4. Найти скорость vC точки С механизма Робертса. Дано: lBC= lCE= lCD= lDG=
lEF=50мм, lDЕ=24мм, Н = 10 мм, Н1 =25мм, Н2 = 50мм, угловая скорость звена АВ равна w1=5 сек-1, j1=2400.
К задаче 3.3. К задаче
3.4.
3.5. Для заданного положения четырехзвенного четырехшарнирного механизма определить угловые скорости и ускорения всех его звеньев и скорость и ускорение точки С. Дано: w1=20 сек-1, lАВ = 100мм , lBC= lCD=400мм, отрезки АВ и ВС располагаются на одной прямой, а угол ВСD =900.
3.6. Для заданного положения четырехзвенного четырехшарнирного механизма найти угловые скорости и ускорения всех звеньев и скорость и ускорение точки С. Дано: угловая скорость кривошипа АВ постоянна и равна w1=20 сек-1, lАВ = 100мм , lАВ = 100мм , lBC= lCD=400мм, Ð АВС =Ð DBC = 900.
3.7. Для заданного положения кривошипно-ползунного механизма найти скорость и ускорение точки D звена 2 и угловые скорости и ускорения всех звеньев. Дано:угловая скорость кривошипа АВ постоянна и равна w1=80 сек-1
К задаче 3.5. К задаче 3.6. К задаче 3.7.
Дата: 2019-03-05, просмотров: 388.