Построение траекторий точек
Для построения траектории какой-либо точки необходимо построить несколько планов положений механизма, найти на каждом из планов положение заданной точки и соединить их последовательно плавной кривой.
2.4. Определение скоростей точек механизма Зная закон движения ведущего звена и длину каждого звена механизма, можно определить скорости его точек по значению и направлению в любом положении механизма путем построения плана скоростей для этого положения. Значения скоростей отдельных точек механизма необходимы при определении производительности и мощности машины, потерь на трение, кинематической энергии механизма; при расчете на прочность и решении других динамических задач. Построение планов скоростей и чтение их упрощаются при использовании свойств этих планов: 1) векторы, проходящие через полюс PV, выражают абсолютные скорости точек механизма. Они всегда направлены от полюса. В конце каждого вектора принято ставить малую букву a, b, c, ... или другую. Точки плана скоростей, соответствующие неподвижным точкам механизма, находятся в полюсе РV (О1, О2); 2) векторы, соединяющие концы векторов абсолютных скоростей, не проходящие через полюс, изображают относительные скорости. Направлены они всегда к той букве, которая стоит первой в обозначении скорости. 3) каждое подвижное звено механизма изображается на плане скоростей соответствующим одноименным, подобным и сходственно расположенным контуром, повернутым относительно схемы механизма на 90° в сторону мгновенного вращения данного звена. Это свойство плана называется свойством подобия и позволяет легко находить скорость точек механизма. Находим скорость точки А кривошипа О1А по формуле, м/с: Угловая скорость кривошипа О1А, с-1,
.
VA = w1 O A; VA = 19,89 × 0,170 = 3,38. (2.3)
Вектор направлен перпендикулярно к оси звена О1А в сторону его вращения. Задаемся длиной отрезка РVа (произвольно), который на плане будет изображать скорость точки А; . Тогда масштаб плана скоростей, м/с × мм-1, . (2.4)
Из произвольной точки PV, в которой помещены и точки опор О1, О2, откладываем перпендикулярно к звену О1А отрезок РVа = 100 мм. Для дальнейшего построения плана скоростей и определения скорости точки В составляем уравнение:
; (2.5) где - скорость точки А, известна по значению и направлению; – относительная скорость точки В во вращении вокруг точки А. - скорость точки О2 (равна нулю); - относительная скорость точки В во вращении вокруг точки О2 Относительные скорости и известна по линии действия: перпендикулярна к звену АВ, проводится на плане из точки а (конец вектора ); перпендикулярна к звену ВО2, проводится на плане из точки О2 (в полюсе Рv). На пересечении этих двух линий действия получим точку b конец вектора скорости точки В:
· м/с. (2.6)
Вектор ab изображает скорость точки В в относительном вращении вокруг точки А:
· м/с. (2.7) Вектор О2В изображает скорость точки В в относительном вращении вокруг точки О2: VBO2= · м/с. (2.8) Исходя из теоремы подобия (третье свойство плана скоростей), находим на плане точки S1 – S3, соответствующие центрам тяжести звеньев. Соединив их с полюсом PV, определяем скорости центров тяжести звеньев механизма, м/с: VS = PVS1 · kV; VS = 50×0,0338 = 1,69; VS = PVS2 · kV; VS = 83 ×0,0338 = 2,80; (2.9) VS = PVS3 · kV; VS3 =39 × 0,0338 =1,32; Пользуясь планом скоростей, определяем угловые скорости звеньев ; ; (2.10) Для выяснения направления угловой скорости звена АВ вектор скорости , направленной к точке b плана, мысленно переносим в точку В звена 2 и определяем, что он стремится повернуть это звено вокруг точки А против хода часовой стрелки. По аналогии определяем направление угловой скорости звена 3 w3 (против часовой стрелки).
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|