Геометрический синтез механизма

3.2. Геометрический синтез механизма

1)

2)

3), учитывая, что  и получаем:  =

4)

5)

6)

Для построения механизма выбираем масштаб . Произвольно выбираем место расположения шарнира A, проводим через точку A вертикальную прямую. Кроме того, проводим из т. A окружность радиусом АB. Разобьем окружность через равные углы на 12 частей . Строим механизм в 12 положениях (0-11) и в двух крайних положениях (2’,10’).

3.3. Создание динамической модели

Для того чтобы упростить определение закона движения сложной системы, реальный механизм заменяют динамической моделью. Модель представляет собой стойку и вращающееся звено, называемое звеном приведения, инерционность которого определяется суммарным приведенным моментом инерции . На звено приведения действует суммарный приведенный момент сил . Параметры динамической модели  и  определяют так, чтобы законы движения звена приведения динамической модели и движения начального звена реального механизма совпадали: ;  .

В качестве начального звена механизма выбран кривошип 1. Таким образом, обобщенная координата для механизма .  и  определяются методом приведения сил и масс.

3.3.1 Определение суммарного приведенного момента

Метод приведения сил основан на равенстве элементарных работ и мгновенных мощностей приведенного момента, приложенного к модели, и реальных сил – к реальному механизму.

Для модели мощность , где , а для реального механизма , где  - проекции на вертикаль скорости центра масс -го звена.

N_мод=N_мех

3.3.2 Определение суммарного приведенного момента инерции

Метод приведения масс и моментов инерции основан на равенстве кинетической энергии звена приведения динамической модели и кинетической энергии реального механизма в каждый момент времени.

T_мод=T_мех

,

3.4 Передаточные функции

Определение передаточных функций

Передаточные функции определяются из построения планов скоростей.

План скоростей:

План скоростей построим в вынужденном масштабе. Выберем величину отрезка  с плана скоростей равную отрезку ОА на плане механизма.

Так как , то . Таким образом масштаб построения планов скоростей определяется по следующей формуле:  и

Скорость центров тяжести второго звена S₃ определятся методом подобия

.

При построении плана скоростей скорость точки B1 будет направлена перпендикулярно звену АB, относительная скорость точки В2будет направлена по3 звену, скорость переносного движения точки В2 будет направлена перпендикулярно звену СВ, также направлена и скорость точки D. Скорость точки Е направлена по оси OX

Определение

Таким образом, для нахождения передаточной функции для каждого положения механизма достаточно замерить величину отрезка  с плана скоростей, переводя через масштаб , получим  в м. (результаты в Таблицу 4)

Определение передаточных функций

Для плана скоростей в каждом положении механизма замеряем отрезок , и делим его на длину звена СВ. (результаты см. Таблицу 4)

Таблица 4

Значения передаточных функций.

Передаточная функция	Положения механизма
	0	1	2	2'	3	4	5	6	7	8	9	10'	10	11
	-0.387	-0.242	-0.049	0	0.077	0.139	0.172	0.185	0.176	0.14	0.062	0	-0.042	-0.242
	0.549	0.355	0.067	0	0.112	0.205	0.249	0.262	0.249	0.205	0.112	0	0.067	0.355

  3.5 Построение графика приведенного момента сил полезного сопротивления

Рассчитаем силы полезного сопротивления:

На рабочем ходу: звено 5 двигается вместе с изделием, значит

На холостом ходу:

Рассчитаем  для положения 1:

Остальные значения  запишем в таблицу 5

Таблица 5

Значения приведённых моментов.

Приведённый момент	Положения механизма
	0	1	2	2'	3	4	5	6	7	8	9	10'	10	11
	-29.749	-18.572	-3.76	0	-9.593	-17.427	-21.414	-23.033	-21.998	-17.429	-7.79	0	-3.235	-18.618

Далее строим график изменения момента

Выбираем масштаб

Вычислим масштаб :