Материал: Бурлака, Кучеренко, Мазоренко, Тищенко, Основы теории механизмов и машин

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Раздел 2. Кинематический анализ механизмов

55

относительно неподвижной точки С стремится повернуть точку B относительно С по часовой стрелке (рис. 2.6,а).

Переходим к определению ускорений характерных точек и угловых ускорений звеньев при помощи плана ускорений.

При построении планов ускорений также следует пользоваться их свойствами, заключающимися в следующем:

векторы, исходящие из полюса, изображают абсолютные ускорения соответствующих точек механизма в масштабе плана ускорений. Точки плана ускорений, соответствующие точкам механизма, ускорения которых равны нулю, располагаются в полюсе;

фигура на плане ускорений, образованная векторами относительных ускорений, подобна фигуре на звене, образованной отрезками, соединяющими соответствующие точки.

Определяем ускорение точки A начального звена. Так как звено OA вращается равномерно, то точка A имеет только нормальное ускорение, направленное по звену от точки A к центру вращения (точке O).

Величина этого ускорения равна:

aA aAn 12 lOA .

Выбрав величину отрезка a , изображающего вектор aA , определяем масштабный коэффициент плана ускорений:

a aA .

( a)

56

Лекция 3

 

 

 

Откладываем

отрезок

 

,

изображающий

a

абсолютное ускорение

точки A,

из

полюса плана

ускорений параллельно звену OA (рис.2.7,б).

Рассматривая движение точки B со звеньями AB и BC, составляем векторные уравнения для определения ускорения точки B:

a

B

 

a

A

a

BA

,

(2.4)

a

 

 

a

 

a

 

 

B

C

BC.

 

Относительные ускорения aBA и aBC представляем

в виде суммы 2-х составляющих – нормальной, направленной по оси соответствующего звена к центру вращения в относительном движении, и тангенциальной, перпендикулярной к этому звену.

Тогда уравнения (2.4) примут вид:

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aB aA aBA

aBA

,

(2.5)

a

 

 

a

 

a

n

a

 

B

 

 

.

 

 

 

C BC

 

 

BC

 

В этих уравнениях ускорение aA известно по величине и направлению, ускорение aC 0.

Модули нормальных ускорений aCBn и aBCn можно

определить, так как из предыдущего расчета известны значения угловых скоростей звеньев AB и BC:

aBAn 22 (BA);

aBCn 32 (BC).

Раздел 2. Кинематический анализ механизмов

57

Ускорение

a

BAn направлено по оси звена AB от

точки B

к точке

A, а ускорение

a

BCn – по оси звена CB

от точки B к точке

 

С (рис. 2.7,а).

 

Для

относительных тангенциальных ускорений

известны только линии, вдоль которых они направлены.

Ускорение aBA перпендикулярно к звену AB

(перпендикулярно aBAn ), а ускорение aBC – перпенди-

кулярно к звену BC (перпендикулярно aBCn ). Величины и направления тангенциальных ускорений aBA и aBC

определяются при построении плана ускорений.

Согласно первому уравнению системы (2.5) из точки "а" плана ускорений (т.е. к ускорению aA ) проводим линию ae параллельно звену AB и в направлении от точки B к точке A откладываем вдоль этой линии отрезок:

an

nBA BA ,

a

который изображает в масштабе нормальное ускорение aBAn , а из конца вектора nBA проводим луч kb перпендикулярный AB, вдоль котрого будет направлено тангенциальное ускорение aBA.

Согласно второму уравнению системы (2.5), из точки "с", совпадающей с полюсом (aC 0), проводим линию f , параллельную BC, и откладываем на ней отрезок:

an

nBC BA .

a

58

 

 

 

Лекция 3

 

Вектор

n

BC изображает в масштабе

нормальное

ускорение

a

BCn

и направленный от точки B

к точке С .

Сконца вектора nBC проводим луч mb

перпендикулярный BC, вдоль которого будет направлено тангенциальное ускорение aBC .

 

 

 

 

 

 

 

,с,о

2

an

В

 

 

 

а

m

 

n

 

k

 

nBC

А

S2

aВC

3

nВА

 

2

 

 

f

1

1

 

 

е

 

s2

О aА

3

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

BC

 

 

 

 

 

b

 

 

а)

 

 

 

б)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.7.

 

 

 

В результате пересечение лучей kb и mb, получим

точку "b". Отрезок b будет изображать полное ускорение aB точки B, модуль которого равен:

aB a ( b).

Отрезки BA и BC изображают тангенциальные ускорения aBA и aBC , а отрезок ab – полное относительное ускорение aBA.

Для определения положения точки s2 на линии ab составим пропорцию:

(as2) (ab).

AS2 AB

Раздел 2. Кинематический анализ механизмов

59

Из пропорции находим:

 

 

 

(as )

AS2 (ab)

,

 

 

 

2

AB

 

 

 

 

 

где (as2), (ab) – длины отрезков на плане ускорений

(рис.2.7,б);

AS2 , AB – длины отрезков на схеме механизма

(рис.2.7,а).

Модули ускорений aBA, aBC , aS2 и aBA равны:

a

 

;

 

 

a

 

;

 

 

 

 

 

BA

a BA

 

 

 

BC

 

a BC

 

 

 

 

 

 

aS2

a ( s2);

aBA a (ab).

 

 

 

Определяем угловые ускорения звеньев.

 

 

 

Угловое

ускорение

начального

 

 

звена

1,

совершающего

равномерное

вращение,

равно

нулю

( 1 0).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угловые ускорения звеньев AB и BC равны

соответственно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

aBA

;

3

aBC

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lAB

 

 

lBC

 

 

 

 

 

 

Для определения направления угловых ускорений

2 и 3 мысленно переносим ускорения

 

a

BA и

a

BC

в

точку B механизма (рис.2.7,а) и рассматриваем движение

точки B относительно точек

A и С . Видно, что угловое

ускорение 2

направлено по ходу часовой стрелки,

а

угловое ускорение 3 – против хода часовой стрелки.

Источник: https://studfile.net/preview/16461242/