Синтез кинематической схемы
Определим недостающие размеры звеньев необходимые для построения плана положений механизма.
Необходимо найти радиусы колес r2, r5, длину шатуна lcd и кривошипа lab. Известны ход ползуна Н=144мм, модуль зубчатых колес m=4 мм, отношение чисел зубьев z5/z2=3.
Н= lc*d*+ r5+ lab- r2= r5-r2+ r5-r2=2(r5-r2)
2lab=2(r5-r2)
lab=2r2
H=2(3r2- r2)=4r2
r2=H/4=144/4=36 мм
r5=3r2=3·36=108 мм
lab=2r2=2·36=72 мм
lcd=7r2=7·36=252 мм
Н=2(r5-r2)
где r5=m·z5/2, r2=m·z2/2
z5=3H/2m=3·144/2·4=54
z2=H/2m=144/2·4=18
z5/z2=54/18=3
1.4. Построение планов положений механизма
Для построения планов положений исполнительного кривошипно-ползунного механизма воспользуемся графическим методом. На чертеже изобразим звенья механизма в виде отрезков и кинематические пары в виде условных обозначений, в масштабе µl=0,0046 м/мм.
Траекторию движения точки А звена 1 - окружность - разделим на 12 шагов. Также отметим положения других движущихся точек, в частности точки С звена 3, точки D звена 4. Изображающие отрезки звеньев ВС=lbc/µl=0,20/0,0046=43,4 мм, СD=lсd/µl= =1.15/0,0046=250 мм, X= lx/µl=0,08/0,0046=17.3 мм.
На планах положений отмечаем точку S3 - центр тяжести коромысло 3, и точку S4 центр тяжести шатуна 4.
Построение кинематической диаграммы перемещений выходного звена
Кинематическая диаграмма представляет собой зависимость перемещения точки D ползуна 5 от угла поворота начального звена кривошипа 1. Для этого необходимо использовать предварительно построенный план положений механизма. Масштабный коэффициент µs = µl=0,0046 м/мм, µô= 0,052 рад/мм.
1.6. Построение планов возможных скоростей
Так как угловая скорость кривошипа для каждого положения механизма не известна, то строим планы возможных скоростей для всех положений исполнительного кривошипно-ползунного механизма . Длина отрезка ра=60 мм, на плане возможных скоростей обозначает скорость точки А:
,
,
,
,
Скорость точки Асоответствует отрезку pa = 60 мм на плане скоростей (для всех положений механизма), .
Скорость точки А:
где VА3 перпендикулярен к АВ, АВ перпендикулярен к
Скорость точки А на плане скоростей будет соответствовать отрезку pа, умноженному на масштабный коэффициент .
,
Скорость точки D:
- скорость точки D, направлена параллельно X-X
- вектор скорости точки CD , направлен DС.
- скорость точки С направлена перпендикулярно СB
Скорости точек C определяются при построении при помощи соотношений:
Скорость точки S3 - скорость центра тяжести коромысло 3.
Скорость точки S4 - скорость центр тяжести шатуна 4.
отрезки | ||||||||||||
Построение одномассовой динамической модели