Пример 9. Вычислить модули и указать направления кинематических параметров, характеризующих движение тел и точек системы в момент време- ни t1 = 2 c, если дано уравнение вращения тела 2:
ϕ2 = 40 e– t – t2 (рад).
При вычислениях принять:
−количество зубьев колес зубчатой передачи z2 = 20, z3 = 40;
−диаметры шкивов ременной передачи d3 = 20 см, D4 = 60 см;
−диаметр барабана d4 = 20 см;
−удаление точки К от оси вращения тела 4 hk = 20 см (рис. 30).
Решение. Выполняем черновой рисунок (здесь он не приводится), показывающий картину движения механизма в положительном направлении, т.е. колесо 2 вращается против хода часовой стрелки (в сторо-
Рис. 30 ну увеличения угла ϕ2, пока- занного на черновом рисунке).
Последовательно переходя от тела 2 к телу 3, а от него к телу 4, получаем, что колесо 4 вращается тоже против хода часовой стрелки и груз 5 опус- кается вниз. Это – картина движения механизма в положительном на- правлении.
По заданному уравнению вращения тела 2 находим его дуговую ко-
ординату ϕ2(t1), угловую скорость ω2(t1) и угловое ускорение ε2(t1) в мо- мент времени t1:
|
|
|
|
|
dϕ2 |
|
|
|
∙ |
(t) = −40 e−t − 2t рад/с; |
|
|
ω (t ) = |
|
|
= ϕ |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1 |
|
dt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dω2 |
|
|
d |
2 |
ϕ2 |
|
|
∙∙ |
|
(t) = +40 e−t |
|
ε |
2 |
(t) = |
|
= |
|
|
= ϕ |
2 |
− 2 рад/с2. |
|
|
|
|
|
|
|
dt |
|
dt 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При t1 = 2 c: ϕ2(t1) = 1,41 рад; ω2(t1) = – 9,41 рад/с; ε2(t1) = 3,41 рад/с2.
Выполняем новый рисунок (рис. 31) – схему механической передачи,
показав на нем истинные направления ω2 = 9,41 рад/с (по часовой стрелке),
ε2 = 3,41 рад/с2 (против часовой стрелки) и координату ϕ2 = 1,41 рад.