планы скоростей механизма шарнирного четырёхзвенника

  2.1. Задана схема механизма инерционного конвейера (рис. 2.1). Требуется определить его структуру.  Рис. 2.1. Схема механизма инерционного конвейера 2.2. Пронумеровав звенья механизма, находим их подвижные соединения (кинематические пары), которые обозначаем заглавными буквами латинского алфавита. При соединении в одном месте трех звеньев имеем две пары: пара В соединяет звенья 2 и 3; пара D ЂЂЂ звенья 3 (или 2) и 4.2.3. Определяем степень подвижности W кинематической цепи по формуле Чебышева PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP W = 3n ЂЂЂ 2p5 = 3 × 5 ЂЂЂ 2 × 7 =1,PPPPP PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP(2.1) где n=5 ЂЂЂ число подвижных звеньев; p5=7 ЂЂЂ число кинематических пар 5-го класса.Из соотношения (2.1) следует, что кинематическая цепь должна иметь одно входное звено ЂЂЂ кривошип 1, чтобы движение всех остальных звеньев было бы определенным.2.4. Выделяем механизм 1-го класса ЂЂЂ входное звено и стойка (рис. 2.2). Первой, присоединенной к нему группой Ассура,P является двухповодковая группа АВС 1-го вида (звенья 2 и 3) (рис. 2.3, а). Следующей по порядку наслоения является группа DEG 2-го вида, состоящая из звеньев 4 и 5 (рис. 2.3, б).2.5. Поскольку обе группы Ассура являются группами 2-го класса, то механизм относится к механизму 2-го класса. аPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP PPPPPPPPPPPPPPPPPPб  Рис. 2.2. Механизм 1-го класса Рис. 2.3. Двухповодковые группы Ассура:a ЂЂЂ 1-го вида; б ЂЂЂ 2-го вида Примечание: номера разделов расчета, рисунков и формул в примере соответствуют предыдущему тексту данного пособия. В курсовой работе они будут другими.   Кинематический анализ механизма заключается в определении движения его звеньев по заданному движению входных звеньев. Заданной считается также кинематическая схема механизма, т. е. его структурная схема, выполненная с соблюдением всех необходимых размеров звеньев и обобщенных координат. Основные задачи кинематического анализа: определение положений звеньев и траекторий движения характерных точек; определение их скоростей и ускорений.Решение задач кинематики может быть выполнено аналитическими, графическими и графоаналитическими методами. Аналитические методы отличаются трудоемкостью и потому применяются в случаях, когда требуется выполнить большой объем однотипных вычислений и требуется Pих высокая точность. Графические и графоаналитические методы кинематического исследования механизмов просты, наглядны, удобны при контроле расчетов и обычно дают достаточную для инженерных расчетов точность. Примечание: исследование механизма графическим и графоаналитическим методами выполняют на одном листе бумаги формата, обеспечивающего наглядность решения задачи. В графических методах расчета механизмов все построения выполняются с учетом масштабных коэффициентов. Масштабный коэффициент PЂЂЂ это отношение истинного значения физической величины х (длина, скорость, ускорение, сила) к отрезку на чертеже, который ее изображает. Поэтому масштаб Pвсегда будет иметь размерность, так как изображаемая величина имеет свою размерность в единицах системы СИ, а отрезки на чертеже измеряются в милиметрах. Например, масштабный коэффициент длинP mℓ, м/мм,P при построении кинематической схемы механизма инерционного конвейера может быть определен по формуле ,P PPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPPP(3.1) где ℓDE ЂЂЂ заданная длина звена , м; DE ЂЂЂ отрезок на чертеже, изображающий ℓDE, мм, принимаемый из условия наглядности построения.Отрезок DE выбирается расчетчиком. Желательно подобрать его таким образом, чтобы масштабP mℓP получился при этом числом, с которым легко производить вычисления (0,001, 0,002, 0,005 и т. д.).Из определения масштабного коэффициента следует, что он показывает, сколько единиц изображаемой величины находится в одном миллиметре чертежа. Например, если масштабный коэффициент длин mℓP = 0,002 м/мм, то в одном мм чертежа изображается 0,002 м длины звена. После того, как масштабный коэффициент mℓ Pпринят, надо все длины звеньев перевести в этот масштаб. Например, если задано ℓОА= 30 мм, то на чертеже отрезок ОА должен быть ОА = ℓОА /mℓP = 30×10-3 / 0,002 = 15 мм. Заметим, что масштаб длин с коэффициентом mℓP = 0,001 м/мм соответствует машиностроительному масштабу М 1:1.Для решения задачи о положениях звеньев механизма строятся планы механизма. Пусть для механизма инерционного конвейера (рис. 2.1) масштабные значения длин звеньев, мм, таковы: ОА = 15, ОС = 40, СВ = 35, PPАВ = 45, ВЕ = 70. Требуется построить план механизма для значения обобщенной координаты j = 60`. Сначала намечают координаты неподвижных точек механизма О и С (рис. 3.1). Затем тонкими линиями проводят известные траектории движения точек механизма. Траекторией движения точки А входного звена является окружность радиуса ОА = 15 мм. Траектория движения точки В есть дуга радиуса СВ = 35 мм. Известна также траектория движения точки Е ползуна относительно направляющей, которая является горизонтальной прямой хЂЂЂх.По заданному углуP j = 60`P находим положение точки А на ее траектории. Точка В должна находиться от точки А на расстоянии АВ = 45 мм. Поэтому из точки А радиусом АВ делается засечка на траектории движения точки В и строятся положения звеньев 2 и 3. Так как точка Е движется по прямой хЂЂЂх Pи находится от точки В на расстоянии ВЕ = 70 мм, то ее положение находим засечкой на траектории хЂЂЂх дугой радиуса ВЕ. После этого строится положение звена 4.  Рис. 3.1. Построение плана механизма для j = 60`P  Аналогично строятся планы механизма для других значений обобщенной координаты j. Обычно строится 12 планов, соответствующих полному обороту кривошипа ОА. Последовательные положения кривошипа нумеруются, начиная с нуля. Планы вычерчивают