Определение силы тяжести звена
=0,016·9,8=0,157 Н.
Определение силы инерции
= Н.
Сила инерции направлена в противоположную сторону ускорению .
Построим начальный механизм в масштабе м/мм.
Покажем все действующие на него силы, неизвестную реакцию и уравновешивающий момент .
Группа Ассура вида ВВП м/мм
План сил для группы Ассура вида ВВП Н/мм
Рис.4. Построение плана сил для группы Ассура
План сил для звена 2 Н/мм
Рис.5. Построение плана сил для звена 2
4.4. Определение уравновешивающего момента Мур
Запишем уравнение моментов всех сил относительно точки О.
Уравновешивающий момент равен:
Здесь .
Длины плеч h3 и h4 измерены на расчетной схеме и умножены на масштабный коэффициент м/мм.
м, м .
4.5. Определение реакцию R41
Составим векторное уравнение равновесия всех сил, действующих на начальный механизм.
.
.
Выберем масштаб плана сил Н/мм.
Вычислим величины отрезков, соответствующих векторам сил. Данные занесем в таблицу 9.
Строим план сил (рис.5) . В соответствии с векторным уравнением откладываем отрезки, соответствующие векторам . Векторы можно откладывать в любом порядке. Соединяя начало первого вектора и конец последнего, получим многоугольник сил и отрезок, определяющий реакцию . Измеряя его длину и умножая на масштаб , получим величину реакции . Данные занесены в таблицу 9.
Таблица 9
Обозначение силы | ||||
Величина силы, Н | 0,157 | 0,144 | 3,36 | 2,1 |
Отрезок на плане, мм |
Начальный механизм м/мм.
План сил для начального механизма Н/мм.
Рис.5. Построение плана сил для начального механизма
5. Правила оформления контрольной работы
Пояснительная записка
Пояснительная записка – документ, содержащий, все виды расчетов, схемы, таблицы, поясняющие расчеты и принятые решения.
Пояснительная записка контрольной работы должна содержать:
1. Титульный лист (приложение 2);
2. Задание на контрольную работу;
3. Содержание;
4. Структурный анализ механизма;
5. Кинематический анализ механизма:
5.1. Определение скоростей точек звеньев и угловых скоростей звеньев;
5.2. Определение ускорений точек звеньев и угловых ускорений звеньев;
6. Силовой расчет механизма.
5.2. Общие требования к оформлению пояснительной записки
Текстовые документы контрольной работы должны быть сброшюрованы по ГОСТ 2.301-68. Титульный лист выполняется на бумаге формата А4 по ГОСТ 2.301-68 и должен соответствовать указанному ниже образцу. Текст записки должен быть набран в текстовом редакторе Microsoft Word. Шрифт пояснительной записки – Times New Roman, размер шрифта 12 с одинарным межстрочным интервалом. Выравнивание – по ширине. Ориентация страницы –книжная.
Текст записки пишется в рамку, образованную полями: левое – 20 мм, правое – 5 мм, верхнее – 5 мм, нижнее – 5 мм.
Заголовки всех разделов выделяют в отдельную строку и выполняют прописными буквами.
Очередной раздел необходимо начинать с новой страницы.
Раздел «Содержание» должен содержать названия разделов и подразделов с указанием страниц.
5.3. Правила оформления графических построений
1. Графические построения следует выполнять карандашом в соответствии с ГОСТ 2.105-95 и ГОСТ 2.106-96 на масштабно-координатной бумаге («миллиметровке»).
2. Все построения необходимо снабжать соответствующей им надписью и масштабным коэффициентом.
3. Масштабные коэффициенты построений следует выбирать так, чтобы площадь листа была максимально заполненной.
4. Кинематическая схема механизма:
4.1. В расчетном положении кинематическую схему механизма надо выполнять основными линиями, указать масштаб;
4.2. Кинематические пары следует обозначать заглавными буквами латинского алфавита, центры масс звеньев буквами «S» с индексами, соответствующими номеру звена;
4.3. Для расчетного положения механизма указывать номера звеньев и направления угловых скоростей и ускорений, полученные на основании расчетов.
5. Планы скоростей и ускорений:
5.1. Концы векторов скоростей (ускорений) точек механизма следует обозначать малыми буквами латинского алфавита в соответствии с буквами на плане механизма;
5.2. Направления абсолютных и относительных скоростей (ускорений) надо показывать стрелками.
6. Планы сил:
6.1. Группы Ассура следует выполнять в масштабе;
6.2. Векторы сил необходимо изображать в истинном направлении;
6.3. Каждый вектор надо снабжать соответствующим обозначением;
6.4. Планы сил необходимо строить в масштабе.
Список литературы
1. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин [Текст]: учебник для студентов втузов / И. И. Артоболевский. - 6-е изд., перераб. и доп. –
М.: Альянс, 2014. - 640 с.
2. Теория механизмов и машин [Текст]: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по машиностроительным специальностям / М.З. Коловский [и др.]. - М. : ИЦ Академия, 2013. - 559 с.
3. Тимофеев, Г.А. Теория механизмов и машин [Текст]: учебное пособие для бакалавров / Г.А. Тимофеев. - М.: Юрайт, 2013. - 351 c
4. Фролов, К.В. Теория механизмов и механика машин.Т.5.Механика в техническом университете. [Текст]: 7-е изд. / К.В. Фролов. - М.: МГТУ , 2012. – 686 с.
Дополнительная литература
5. Марголин Ш.Ф. Теория механизмов и машин (Теория, примеры, графические работы) [Текст] : учебное пособие для студентов-заочников механических специальностей технологических вузов / Ш. Ф. Марголин. - М. : Высшая школа, 1968. - 357 с.
Приложение 1
Основные формулы для определения скоростей и ускорений точек звеньев
№ | Вид движения | Скорость | Ускорение |
Поступательное движение (ползун по стойке) | Все точки звена имеют одинаковую скорость , вектор который направлен вдоль траектории движения точки В. IIХ-Х | Все точки звена имеют одинаковые ускорения . Если вектор ускорения направлен в сторону , то движение ускоренное, если вектор ускорения направлен в противоположнyю сторону , то движение замедленное. II Х -Х | |
Вращательное движение вокруг неподвижной оси (кривошип или коромысло относительно стойки) | Скорость точки А Вектор направлен перпендикулярно ОА, в сторону угловой скорости . | Полное ускорение точки А Нормальное ускорение = Вектор направлен по радиусу АО к центру вращения О. II OA. Касательное ускорение Вектор направлен перпендикулярно АО | |
Плоскопараллельное движение (шатун) | Скорость точки В Относительная скорость точки В относительно точки А Вектор направлен перпендикулярно к ВА в сторону угловой скорости . | Ускорение точки В Относительное ускорение точки В относительно точки А Нормальное ускорение = Вектор направлен параллельно АВ (от точки В к точке А) II АВ Касательное ускорение Вектор направлен перпендикулярно АВ ВА |
Приложение 2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тюменский индустриальный университет»
Институт транспорта
Кафедра прикладной механики
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Теория механизмов и машин»
Варианты: задача №1 - 5
задача №2 - 5-3
задача №3 - 5-3
Выполнил: студент группы ЭОТбзу-15-1
Иванов А.С.
Проверил: к.т.н., доцент Никитина Л.И.
Тюмень, 2016 г.