Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Механизм долбежного станка.

Исходные данные:

Рис. 1 - Рычажный механизм перемещения долбяка

№ п/п Параметр Условное обозначение Величина Единицы измерения
  Размеры звеньев lOA 0,1 м
    lOB 0,04 м
    lBC 0,9 м
    lCD 0,3 м
    =0.5 lCD 0,15 м
  Параметры расположения звеньев а 0,01 м
    b 0,02 м
    y1 0,21 м
    y2 0,39 м
  Частота вращения двигателя nдв   об/мин
  Частота вращения кривошипа 1 n1   об/мин
  Масса звеньев рычажного механизма m3   кг
    m4   кг
    m5   кг
  Моменты инерции звеньев 0,20 кг м2
    0,18 кг м2
    0,04 кг м2
    0,10 кг м2
  Сила резания Ррез 1,9 кН
  Коэффициент неравномерности вращения кривошипа δ 0,06 -
  Положение кривошипа при силовом расчете механизма φ1   град

I. Построение плана механизма для первого положения при φ=900.

 

Для выполнения плана положения механизма примем масштабный коэффициент μl=lCD/CD=0.005 м/мм, где lCD=0.30 м - действительная длина звена CD; CD=60 мм - изображающий ее отрезок на чертеже.

Тогда чертежные размеры рычажного механизма будут равны:

ОА = lOA/ μl=0.10/0.005=20мм;

ОВ = lOBl=0.04/0.005=8 мм;

ВС = lBC/ μl=0.09/0.005=18 мм;

CS4= / μl=0.15/0.005=30 мм;

А = а/ μl=0.01/0.005=2 мм;

В = b/ μl=0.02/0.005=4 мм;

Y1= y1/ μl=0.21/0.005=42 мм;

Y2= y2/ μl=0.39/0.005=78 мм.

Сначала построим план 1 положения механизма, для определения положения опор 5 звена относительно точки D.

Для построения плана положения механизма:

1. Из точки О проводим отрезок ОА=20 мм под углом φ1=2400, согласно схеме механизма.

2. На горизонтальной линии из точки О откладываем отрезок ОВ=8 мм, получим точку В.

3. Через точки А и В проводим линию, соответствующую отрезку АС.

4. Из точки В откладываем отрезок ВС=18 мм, получим точку С.

5. Из точки С до вертикальной линии, проходящей через точку В, откладываем отрезок CD=60мм.

6. Посередине отрезка CD откладываем точку S4.

7. На расстояниях Y1=60 мм, Y2=100 мм, А=2 мм и В=4 мм достраиваем остальную часть рычажного механизма перемещения долбяка.

При построении плана механизма при φ=900 поступаем аналогичным образом, однако положения опор 5 звена относительно точки D берем из предыдущего построения.

 

II. Построение планов скоростей и ускорений

 

Для построения плана 2 положения механизма отрезок ОА откладываем под углом φ1+300=240+30=2700. Кривошип 1 вращается по часовой стрелке. Остальные построения выполняем аналогично, как для 1-го положения.

Для построения плана скоростей необходимо определить угловую скорость звена 1. Определим его по формуле

.

Кинематический анализ выполняется в последовательности определяемой формулой строения механизма I(0,1)→II(2,3)→III(4,5).

Скорость точки А разложим на две скорости, поскольку звено 2 взаимодействует как с первым звеном, так и с третьим.

Для механизма 1 класса:

скорость точки А1, принадлежащей к 1 звену ;

примем масштабный коэффициент .

перпендикулярно ОА в направлении ω1, тогда отрезок [ра1] отложим перпендикулярно ОА в этом направлении.

Далее рассмотрим группу Ассура 2-3. Известными к началу рассмотрению являются и (поскольку принадлежит стойке). Первоначально определим скорость точки А3.

Рассмотрим движение точки А3 относительно точек А1 и В0, в векторном выражении запишем:

(параллельно отрезку АВ);

(перпендикулярно отрезку АВ).

Точку А3 находим как пересечение решений этих 2-х уравнений.

Скорость точки С определим по теореме подобия:

; тогда [ . Размеры и ВА определяем из чертежа. Скорость точки С лежит по линии действия точки А3.

Группа Ассура 4-5.

Известными к началу рассмотрению являются скорость точки C и (поскольку принадлежит стойке).

Скорость точки D рассмотрим относительно точек С и D0, в векторном выражении запишем:

(перпендикулярно отрезку CD через С);

(параллельно у-у, вдоль направляющей).

Точка S4 лежит посередине отрезка cd, поскольку =0.5 lCD. Скорость точки S4 определяем путем соединения полюса р с этой точкой.

Из плана скоростей находим линейные и угловые скорости:

;

;

;

;

;

;

;

.

Направление угловой скорости ω3 звена 3 получим, поместив вектор относительной скорости в точку В и рассматривая поворот точки В относительно точки А3. Аналогично определяется направление угловой скорости 4 звена.

Переходим к построению плана ускорений.

Ускорение точки А1

;

где - нормальное ускорение точки А1, направленное от точки А1 к точке О.

- касательное (тангенциальное) ускорение точки А1, направленное перпендикулярно ОА в сторону углового ускорения ε1.

;

.

Примем масштабный коэффициент ускорений и находим отрезки, изображающие и :

;

Из полюса плана ускорений π откладываем отрезок πn1 в направлении . Поскольку равно нулю, то точки n1 и а1 совпадают. Значит данный отрезок будет полным ускорением точки А1.

Далее на основании теоремы о сложении ускорений в плоском движении составляем векторные уравнения в порядке присоединения структурных групп.

Для определения ускорения точки А3используем уравнения

где - ускорение корриолиса, - релятивное ускорение кулисного механизма; (точка В неподвижна); и - нормальная и касательная составляющие ускорения точки А3 при вращательном движении звена 2 относительно точки В. Вектор направлен от точки В к точке А3, - перпендикулярно АВ, вектор - параллельно АВ.

7,1 м/с2.

Направление корриолисова ускорения получим, если повернуть вектор на 900 в направлении

= 8.94 м/с2.

Находим отрезки, изображающие эти ускорения

;

.

Систему уравнений для ускорения а1 откладываем отрезок в направлении через точку k проводим линию в направлении . Затем из точки b, совпадающей с полюсом π, откладываем отрезок [πn3] в направлении и через точку n3 - линию в направлении . В пересечении указанных линий получим точку а3, которую соединяем с полюсом и получаем отрезок [πа3], изображающий .

Точку с на плане ускорений находим по теореме подобия. Для этого вдоль отрезка πа3 в противоположном направлении откладываем отрезок [πс], который находим из подобия

; .

Для определения ускорения точки D используем уравнения

;

,

где и - нормальная и касательная составляющие относительного ускорения точки D (по отношению к точке С), (так как точка D0, принадлежащая стойке О и в данный момент совпадающая с точкой D, неподвижна), - относительное ускорение точки D по отношению к точке D0 (направленное вдоль линии движения звена 5, то есть параллельно у).

м/с2.

отрезок изображающий .

В соответствии с системой уравнений из точки с откладываем отрезок в направлении , из точки n4 проводим линию в направлении . Из точки d0, расположенной в полюсе π, проводим линию в направлении . В пересечении указанных линий получим точку d, которую соединим с полюсом π и получим отрезок [πd], изображающий .

Точку S4 находим по теореме подобия.

Поскольку , тогда .

Соединив точки π и получим отрезок [π ], соответствующий ускорению .

Из плана скоростей находим линейные и угловые ускорения

.

Направление углового ускорения звена 3 получим, поместив вектор тангенциального ускорения в точку В и рассмотрев поворот точки В относительно точки А. Аналогично определяем направление углового ускорения звена 4.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...