Механизмы качающегося конвейера

Проводим  прямую из точки а’ параллельно  звену АВ и откладываем нормальное ускорение точки В относительно А. Ставим точку n₁.

Находим нормальное ускорение точки В  относительно точки С

Проводим  прямую из полюса ускорений параллельно  звену ВС и откладываем нормальное ускорение точки В относительно С. Ставим точку n₂.

Из точки  п₁ проводим прямую перпендикулярно звену АВ, а из точки n₂ проводим прямую перпендикулярно звену ВС. На пересечении этих прямых ставим точку b’. Отрезок n₁b’ будет графическим аналогом тангенциального ускорения точки В относительно точки А, а отрезок n₂b’ будет графическим аналогом тангенциального ускорения точки В относительно точки С. Соединяем точки a’ и b’, отрезок a’b’ будет графическим аналогом ускорения точки В относительно А. Соединяем полюс ускорений с точкой b’, отрезок P_ab’ будет графическим аналогом полного ускорения точки В.

     Точка D.

Полное  ускорение точки D можно записать в виде уравнения:

Найдем  нормальное ускорение точки D относительно точки В

Проведем  прямую из точки b’ параллельно звену BD и откладываем нормальное ускорение точки D относительно В. Ставим точку n₃. Из точки n₃ проводим прямую перпендикулярно звену BD, а из полюса ускорений проводим прямую параллельно направлению движения ползуна 5. На пересечении этих прямых ставим точку d’. Отрезок n₃d’ будет графическим аналогом тангенциального ускорения точки D относительно точки В, а отрезок P_аd’ будет графическим аналогом полного ускорения точки D. Соединяем точки b’d’, отрезок b’d’ будет графическим аналогом ускорения точки D относительно точки B.

     Определяем ускорения точек центров  масс звеньев.

Проводим  прямую из полюса P_a через середину отрезка a’b’, ставим точку s₂. Отрезок P_as₂ будет графическим аналогом ускорения точки S₂. На середине отрезка P_ab’ ставим точку S₃, отрезок P_as₃ будет графическим аналогом ускорения точки S₃, Проводим прямую из полюса P_a через середину отрезка b’d’ , на пересечении ставим точку S₄. Отрезок P_aS₄ будет графическим аналогом ускорения точки S₄. Ускорение точки S₅ будет равно полному ускорению точки D.

     Полученные результаты ускорений  центров масс и тангенциальных  ускорений заносим в таблицу  6.

                                                                                                             Таблица 6.

м/с2	м/с2	м/с2	м/с2	м/с2	м/с2	м/с2
2,83	1,21	1,67	1,25	0,32	2,41	1,181

 

     Определяем угловые ускорения  звеньев механизма.

 

2.3 Определение сил  инерции и моментов  сил инерции звеньев

     Силы инерции звеньев определяются  по формуле:

где  - масса звена, - ускорение центра массы звена

Сила  инерции 2 звена 

Сила  инерции 3 звена 

Сила  инерции 4 звена 

Сила  инерции 5 звена 

     Моменты сил инерции звеньев  определяются по формуле:

где J_Si – момент инерции звена, e_i – угловое ускорение звена.

Момент  сил инерции 2 звена 

Момент  сил инерции 3 звена 

Момент  сил инерции 4 звена 

На звене 1 момент сил инерции равен 0, так как угловое ускорение равно 0.

2.4. Построение планов  сил. Определение  реакции в кинематических  парах механизма и   уравновешивающего момента.

Структурная группа 4-5.

     Изображаем на листе структурную  группу 4-5 в заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки D: 

 

Находим реакцию 

     Выбираем полюс для построения  плана сил. Определяем масштабный  коэффициент плана сил по формуле:

   Получим следующие длины векторов: 

  

  

  

  

  

  

   План сил построим согласно  векторному уравнению:

  

где - действительное значении реакции ( Н ), - длина отрезка изображающего реакцию ( мм ).

Строим  план сил с учетом масштабного  коэффициента. Из плана сил находим  неизвестные реакции путем умножения длины отрезка изображающего реакцию на масштабный коэффициент. Результаты заносим в таблицу 7.

                                                                              Таблица 7.

н	н	н	н	н	н	н
363,9	4295,5	4273	4273	4133	4133	4101

 
 

Структурная группа 2-3.

Изображаем  на листе структурную группу 2-3 в  заданном положении для расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки В:

Звено 2.

Находим реакцию 

Звено 3.

Находим реакцию 

Для построения плана сил группы 2-3 принимаем  масштабный коэффициент  .

     Получим длины векторов: 

    

    

    

    

    

    

    

     План сил строим согласно векторного  уравнения:

    

Строим план сил с учетом масштабного коэффициента. Из плана сил находим неизвестные реакции путем умножения длины отрезка изображающего реакцию на масштабный коэффициент. Результаты заносим в таблицу 8.

                                                                                        Таблица 8.

Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н	Н
22,5	2149,6	2149,8	2149,8	51	4919,7	4920,9	2270,1

 
 

Структурная группа Ведущее звено.

Изображаем  на листе структурную группу ведущее  звено в заданном положении для  расчета. Прикладываем к звеньям все действующие внешние силы, моменты и реакции опор. Составляем уравнение суммы моментов всех сил относительно точки О: 

Находим уравновешивающую силу Р_У:

Находим уравновешивающий момент по формуле:

2.5. Рычаг Жуковского. 

          Моменты инерции звеньев 2; 3; 4 заменим парой сил:

   

   

   

   

     К повёрнутому плану скоростей  в соответствующих точках прикладываем  все внешние силы и составим уравнение моментов сил относительно плана скоростей «Р»  

 

    

     Уравновешивающий момент:

    

     Погрешность силового расчёта:

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Синтез кулачкового  механизма 

3.1 Исходные данные

     Исходные  данные для расчета в таблице  10. Схема кулачкового механизма  (рисунок 3), закон изменения аналога  ускорения кулачкового механизма  (рисунок 4).

                                                                                                     Таблица 10.

Длина коромысла кулачкового механизма	Угловой ход  коромысла	Фазовые углы поворота кулачка			Допускаемый угол давления	Момент инерции  коромысла
L, мм	yмах	fп	fо	fвв	Jдоп	Jk, кгÄм2
120	25Å	60Å	60Å	40Å	40Å	0,02