2.2 Побудова планів швидкостей
Визначення швидкостей, зазначених на кінематичній схемі крапок ланок механізму робимо методом планів у послідовності, певною формулою будови механізму. Спочатку визначаємо лінійну швидкість провідних крапок А и С.
VA= w1× lOA= × lOA
VС= w1× lOC= × lOС
де w1 - кутова швидкість початкової ланки ОА;
n1 – частота обертання початкової ланки ОА;
lOA – довжина ланки ОА, м;
w1=
VA= VС =
Швидкості крапок А и B буде однаковими для всіх положень механізму. Масштабний коефіцієнт плану швидкостей вибираємо стандартним. У розглянутому прикладі
Вектор перпендикулярний кривошипу ОА й спрямований убік його обертання.
Відповідно до першого рівняння, через крапку а на плані швидкостей проводимо пряму, перпендикулярну АВ, а відповідно до другого – через крапку р проводимо пряму, паралельну напрямної X–X. Перетинання цих прямих визначає положення крапки c, що зображує кінець вектора VВ і V В. Із плану швидкостей маємо
VВ= VВВo= (pb).= 33,5 × 0,4 = 13,4 м/c
V В= (ab).= 45 × 0,4 = 18 м/с
Швидкість центра мас S2 ланки 2 визначимо по теоремі подоби:
,
звідки
Отже,
Швидкості крапок, що належать групі Ассура з ланками 2,3 визначені.
Переходимо до побудови плану швидкостей для групи 4,5. Розглянемо рух крапки D щодо крапки З, а потім стосовно крапки D0, що належить нерухливої напрямної (). Запишемо два векторних рівняння, які вирішимо графічно:
Відповідно до першого рівняння через крапку із плану швидкостей проводимо пряму, перпендикулярну до DС, а для рішення другого рівняння необхідно через полюс p провести пряму, паралельну напрямної X–X. На перетинанні цих прямих і буде перебувати шукана крапка d.
Величини швидкостей визначимо, множачи довжини векторів на плані швидкостей на масштабний коефіцієнт
Швидкість центра мас S4 ланки 4 визначимо по теоремі подоби
,
звідки
Отже,
У зазначеній послідовності виробляється побудова планів швидкостей для всіх 12-ти положень механізму. Причому, вектори, що виходять із полюса P, зображують абсолютні швидкості, а відрізки з'єднуючі кінці цих векторів – відносні швидкості крапок.
Обчислені в такий спосіб величини швидкостей зводимо в таблицю 2.1.
Визначимо кутові швидкості ланок
Напрямок кутової швидкості ланки AВ визначиться, якщо перенести вектор швидкості крапки B на схемі механізму й установити напрямок обертання ланки AB щодо крапки А під дією цього вектора. У розглянутому випадку в положенні 1 механізму кутова швидкість спрямована проти годинникової стрілки.
Напрямок кутової швидкості шатуна 4 визначає вектор , якщо його перенести із плану швидкостей у крапку D на схемі механізму. У положенні 1 кутова швидкість спрямована проти годинникової стрілки.
Таблиця 2.1
№ | VО | VА | VB | VS2 | VС | VD | VS4 | VВА | VDС | ω1 | ω2 | ω4 |
м/з | с-1 | |||||||||||
0 | 0 | 20,8 | 0 | 14 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 0 | 188,4 | 60,03 | 0 |
1 | 0 | 20,8 | 13,4 | 16,6 | 20,8 | 21,2 | 20,4 | 18 | 10,8 | 188,4 | 51,95 | 31,17 |
2 | 0 | 20,8 | 21,2 | 20,4 | 20,8 | 13,4 | 16,6 | 10,8 | 18 | 188,4 | 31,17 | 51,95 |
3 | 0 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 0 | 0 | 0 | 20,8 | 188,4 | 0 | 60,03 |
4 | 0 | 20,8 | 15 | 18,2 | 20,8 | 13,4 | 16,6 | 10,8 | 18 | 188,4 | 31,17 | 51,95 |
5 | 0 | 20,8 | 7,6 | 15,6 | 20,8 | 21,2 | 20,4 | 18 | 10,8 | 188,4 | 51,95 | 31,17 |
6 | 0 | 20,8 | 0 | 14 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 0 | 188,4 | 60,03 | 0 |
7 | 0 | 20,8 | 7,6 | 15,6 | 20,8 | 15 | 18,4 | 18 | 10,8 | 188,4 | 51,95 | 31,17 |
8 | 0 | 20,8 | 15 | 18,2 | 20,8 | 7,6 | 14,8 | 10,8 | 18 | 188,4 | 31,17 | 51,95 |
9 | 0 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 20,8 | 0 | 0 | 0 | 20,8 | 188,4 | 0 | 60,03 |
10 | 0 | 20,8 | 21,2 | 20,4 | 20,8 | 7,6 | 14,8 | 10,8 | 18 | 188,4 | 31,17 | 51,95 |
11 | 0 | 20,8 | 13,4 | 16,6 | 20,8 | 15 | 18,4 | 18 | 10,8 | 188,4 | 51,95 | 31,17 |
... додатку 1, рисунок 1[14], вариант 5. О2 3 1 О15 А 2 В Д 4 С Рис 1.1.Механізм важіля Механізм важіля складається з п’яти ланок, де ланка ...
0 комментариев