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

65

Решаем векторные уравнения (2.10) и (2.11)

графически.

 

Согласно первому уравнению к скорости точки

A,

т.е. через точку "a" плана скоростей (рис.2.9,б), проводим перпендикулярно AB линию mn , вдоль которой будет направлен вектор скорости BA.

Согласно второму уравнению через точку b0 ,

совпадающую с полюсом p плана скоростей, так как

B0 0, проводим линию b0l , параллельно направляющей

BO , вдоль которой будет направлена скорость BB0 . Точка

"b" пересечений линий mn и b0l определяет конец вектора скорости B точки B.

Исходя из теоремы подобия, находим на плане скоростей точку s2 , соответствующую центру тяжести звена 2. Соединив полюс p с точкой s2 , получим отрезок

ps2 , определяющий скорость центра тяжести звена 2.

Умножив измеренные отрезки pb и ab на

масштабный коэффициент

,

получим значения

соответствующих скоростей:

 

 

 

 

 

 

 

B

pb ;

 

BA

ab .

 

 

 

 

Для определения направления угловой скорости звена 2 переносим вектор ab, изображающий скоростьBA на плане скоростей, в точку B механизма (рис.2.9,а).

В направлении вектора BA точка B вращается относительно точка A, следовательно, угловая скорость2 направлена против хода часовой стрелки.

66

Лекция 4

Величина угловой скорости 2 определяется из выражения:

2 BAlAB .

Переходим к определению ускорений точек и угловых ускорений звеньев механизма.

Определяем ускорение точки A. Так как звено OA вращается равномерно, то точка A имеет только нормальное ускорение, направленное по звену OA от точки A к центру вращения O (рис. 2.10,а). Величина этого ускорения равна:

aA aAn 12 lOA.

Из точки (рис.2.10,б), принятой за полюс плана ускорений, откладываем параллельно звену OA в

направлении от точки A к точке O отрезок a , соответствующий ускорению aA. Тогда масштабный коэффициент плана ускорений a будет равен:

a aA( a).

Так как точки B и A принадлежат одному звену

AB, то:

 

 

 

 

 

a

B

a

A

a

BA

a

A

a

BAn

 

a

BA ,

(2.12)

где

a

A – абсолютное ускорение точки A;

 

 

 

 

a

BA – полное

относительное

ускорение

точки

B во

 

 

 

 

вращении её вместе со звеном 2

вокруг точки A;

a

BAn – нормальное ускорение точки

 

 

B при вращении её

 

 

 

 

вместе

со

звеном

2

 

 

вокруг

точки

A,

 

 

 

 

направленное вдоль звена AB от точки B к

 

 

 

 

точке A и по величине равно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

an

2

l

AB

 

2

l

AB

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BA

2

 

 

 

 

AB

 

 

 

 

 

 

Раздел 2. Кинематический анализ механизмов

67

aBA – тангенциальное ускорение точки B при её вращении вместе со звеном 2 вокруг точки A; величина этого ускорения неизвестна, известна только линия его действия, перпендикулярная к

AB.

Ползун 3, которому принадлежит точка B, совершает поступательное движение относительно стойки в направлении BO . Следовательно, уравнение (2.7), связывающее ускорения двух точек, принадлежащих разным звеньям, для данного случая имеет вид:

 

 

 

 

a

 

a

B

 

a

к

 

a

отн,

 

(2.13)

 

 

 

 

B

 

 

 

 

BB

 

 

BB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

0

 

 

где

a

B

– ускорение

точки

 

B0 ,

принадлежащей

стойке,

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

aB

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

к

– кориолисово

ускорение

точки

B

при её

BB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

движении относительно точки B ,

aк

0, так

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

BB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

как

3 0 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

a

отн

– ускорение точки B в поступательном движении

 

BB

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

вместе с ползуном 3 относительно стойки,

 

 

 

 

 

 

направленное

в

 

направлении BO , величина

 

 

 

этого ускорения неизвестна.

 

 

В связи с тем, что aBBк 0 0, уравнение (2.13)

принимает вид:

a

 

a

B

 

a

отн.

(2.14)

B

 

 

 

 

BB

 

 

 

 

0

 

 

0

 

Решаем векторные уравнения (2.12) и (2.14) графически.

Согласно первому уравнению к ускорению точки A, т.е. из точки "a" плана ускорений (рис.2.10,б),

68

 

 

 

 

Лекция 4

 

 

 

 

параллельно AB в направлении от точки B к A

откладываем отрезок nBA , изображающий в масштабе

нормальное

ускорение

 

an .

Через конец

вектора

n

 

 

 

 

 

 

BA

 

 

 

 

 

BA

перпендикулярно к звену AB проводим линию

ph ,

вдоль

которой будет направлено тангенциальное ускорение

 

aBA .

 

Рассмотрим

 

второе

 

уравнение.

b0

Поскольку

ускорение

aB

равно

 

нулю,

то точка

на

плане

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ускорений совпадает с полюсом . Далее, из точки b0

параллельно

линии

BO

проводим линию d ,

вдоль

которой будет направлено ускорения aBB .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

,o,b0

 

A

2

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

aА

S2

 

a

 

 

 

BA

 

 

 

 

 

2

 

 

 

BA

 

 

 

 

 

О

1

aBAn

B

 

 

p

s2

 

 

 

 

 

 

 

 

3

nBA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

 

б)

 

 

Рис. 2.10.

Точка

"b"

пересечений линий ph и d

определяет конец отрезка b, соответствующего абсолютному ускорению точки B.

Точка "b" на плане ускорений определяет так же отрезки BA и ab, изображающие тангенциальное aBA и

полное aBA относительные ускорения.

Зная положение S2 центра тяжести звена 2,

находим по правилу подобия соответствующую точку s2

Раздел 2. Кинематический анализ механизмов

69

на плане ускорений. Отрезок

 

 

определяет величину и

s2

направление ускорения центра тяжести звена 2.

 

Для определения направления углового ускорения

2 звена 2

перенесем вектор

 

BA,

изображающий

тангенциальное

a

BA ускорение,

в точку

B (рис.2.9,а).

Видно, что угловое ускорение 2 направлено против хода часовой стрелки.

Величина углового ускорения 2 определяется из формулы:

2 aBA BA a . lAB lAB

2.7. Кинематический анализ группы Ассура II

класса 3 вида

Рассмотрим определение скоростей и ускорений точек звеньев, угловых скоростей и ускорений звеньев группы Ассура II класса 3 вида на примере кулисного механизма, изображенного на рис. 2.11,а.

Кулисный механизм содержит начальное звено 1 и группу Ассура II класса 3 вида (звенья 2,3). Внутренней парой этой группы является поступательная кинематическая пара и, кроме того, звено 3 (кулиса) совершает вращательное движение.

Вначале определяется скорость точки A вращательной кинематической пары, образованной звеньями 1 и 2 (рис. 2.11,б). Обозначают эту точку как A1,2.

Зная угловую скорость 1 звена 1, находим:

A1,2 1 lOA.

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