Сравнение величин уравновешивающей силы

Проектирование механизма

 

где масштаб длины, натуральная длина звена AB,мм; длина звена на чертеже,мм

 

где ВС – длина звена ВС на чертеже, мм; натуральная длина звена ВС,мм; масштаб длины, мм/мм

Аналогично:

СD=200 мм; CE=240 мм; EF=165 мм

Структурный анализ механизма

где n – число подвижных звеньев, p₅ – число кинематических пар 5-го класса, p₄ – число кинематических пар 4-го класса.

 

 

Кинематический анализ механизма

3.1. Построение планов скоростей

где - угловая скорость кривошипа,1/с; – длина кривошипа AB, мм.

где n₁ – частота вращения кривошипа AB об/мин

где масштаб скорости, ; V_B – линейная скорость точки B; длина вектора, мм

где V_C – линейная скорость точки C, мм/с; V_B – линейная скорость точки B, мм/с (перпендикулярна звену AB); V_C/B – скорость точки C вокруг точки B, мм/с (перпендикулярна звену BC); V_D – линейная скорость точки D, мм (равна 0); V_С/D – скорость точки C вокруг точки D, мм/с (перпендикулярна звену СD)

Точки
VC, м/c		581,1	814,5	833,7	720,9	526,1	276,6		436,8	981,3
VC/B, м/c	753,5	229,5	127,5	394,5	610,5			736,5			1210,5
VE, м/c		736,5			739,5	529,5			436,5	997,5		1138,5
VE/C, м/c		247,5		154,5		49,5				112,5	283,5	361,5
ω BC	3,46	1,05	0,58	1,81	2,8	3,52	3,81	3,38	1,78	1,51	5,55	6,11
ω CD		2,91	4,07	4,17	3,6	2,63	1,38	0,15	2,18	4,91	6,93	4,59
ω CE		1,03	0,82	0,64	0,39	0,21	0,09		0,15	0,47	1,18	1,51
ω EF		4,46	5,49	5,38	4,48	3,21	1,67	0,18	2,65	6,05	9,07	6,9

Построение графиков перемещений, ускорений, мощности.

Период вращения определяется как:

где n1 – частота вращения кривошипа.

Масштаб угла поворота:

где L – длина координатной прямой t.

Определяем масштабы графиков перемещения,скорости и ускорения

Где S_E – пройденное расстояние по дуге, мм; l_SE – отрезок соответствующего расстояния, отложенный на графике перемещения, мм

 

Где V_E – скорость точки E по дуге, мм/с; l_VE – отрезок соответствующий скорости, отложенный на графике скоростей, мм

Полученные в результате построения ускорения будут тангенциальными.

Где Н-полюсное расстояние, мм;

где N – мощность Вт, – отрезок соответствующий мощности, отложенный на графике мощностей, мм

где М_c – максимальная момент сопротивления, – – угловая скорость выходного звена, мм/с.

3.3. Построение планов ускорений.

где –полное ускорение точки B, мм/с² (состоит только из нормального ускорения), нормальное ускорение точки C вокруг точки B, мм/с² (параллельно звену BC); тангенциальное ускорение точки C вокруг B, мм/с² (перпендикулярно звену BC); полное ускорение точки D, мм/с² (равно 0); нормальное ускорение точки C вокруг точки D, мм/с² (параллельно звену CD); тангенциальное ускорение точки C вокруг точки D, мм/с² (перпендикулярно звену СD);

Определение ускорений (рабочий ход – 7-е положение)

Находим по плану ускорений тангенциальное ускорение точки Е

 

Холостой ход (положение 12)

Находим по плану ускорений тангенциальное ускорение точки Е

Сравнение ускорений.

Δа=(аf-afг)*100% / аf = (7,520-7,225)*100% / 7,520 = 3,9% (рабочий ход)

 

Δа=(аf-afг)*100% / аf = (23,710-23,515)*100% / 23,710 = 0,8% (холостой ход)

 

 

Силовой анализ.

Рассматриваем структурную группу звеньев 4-5:

где сила реакции 4-го звена на 3-е, h-плечо действия силы

Рассматриваем структурную группу звеньев 2-3:

где – сила действия 4-го звена на 3-е, –сила действия 1-го звена на 2-е, –сила действия опоры на 3-е звено

Построим план сил структурной группы звеньев 2-3

Находим =1052 Н

Рассмотрим ведущее звено:

 

где – уравновешивающая сила.

Определение уравновешивающего момента с помощью рычага Жуковского

Заменим момент сопротивления парой сил.

Где EF – длина звена EF, мм

Где pe и pb – длины соответствующих векторов на плане скоростей

Сравнение величин уравновешивающей силы

 

Δ=(1140-1095,5)*100%/1095,5 =3,9%