Расчет механизма на ЭВМ - Синтез и анализ машинного агрегата (насос двойного действия)
Для расчета на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл. 1.3.)
Таблица 1.3. Исходные данные для расчета на ЭВМ.
Обозначения в программе |
Обозначения в механизме |
Числовые значения (ввод) |
NG1 |
II1(2,3) |
1 |
NG2 |
II2(4,5) |
2 |
PS1 |
Параметр сборки II1(2,3) |
-1 |
PS2 |
Параметр сборки II2(4,5) |
1 |
L1 |
L01A |
0.4 |
L2 |
LAB |
2,9 |
L3 |
L03B |
1,5 |
L4 |
LCD |
0,9 |
L03 |
LO3C |
1,875 |
X03 |
X |
2,5 |
Y03 |
Y1 |
0 |
X05 |
0 |
0 |
Y05 |
Y2 |
2 |
D1N |
Угол между кривошипом и осью ОХ |
154 |
D03 |
Угол ВО3С |
0 |
D5 |
0 |
0 |
N1 |
- п1 |
-40 |
G5 |
2500 | |
Q1 ...Q2 |
0.1 Max |
500 |
Q3 ...Q7 |
MAx |
5000 |
Q8...Q12 |
0.1 Max |
500 |
По результатам расчета на ЭВМ получена распечатка (см. следующую страницу), расшифровка обозначений которой и сравнение с результатами "ручного" счета приведено ниже (п.1.8.). Строка "положение центров масс" таблицы "Параметры звеньев" распечатки необходима для дальнейших расчетов и построений и расшифровывается следующим образом (точки SI - центры масс звеньев)
LS1 = LO1S1 = 0 (т. е. S1 = O1)
LS2 = LAS2 = 0.97 м
LS3 = L03S3 = 0.63 (т. е. S3 = O3)
LS4 = LCS4 = 0.30 м
Чертежные размеры определяющие центры масс
AS2 = 97 мм
O3S3 = 63 мм
CS4 = 30 мм
АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА (3-5-7)
Исходные данные:
NG1 NG2 PS1 PS2 L1 L2 L3 L4 L03 X03
1 2 -1 1 0.4 2.9 1.5 0.9 1.875 -2.5
Y03 X05 Y05 D1N D03 D5 N1 G5 Q1 Q2
0 0 2 154 0 0 -40 2500 500 500
Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 Q12
5000 5000 5000 5000 5000 500 500 500 500 500
Результаты расчета.
Параметры звеньев:
Номер звена 1 2 3 4 5
Вес Нгн 100.000 580.000 375.000 180.000 2500.000
Момент инерции Is, кгм2 0.816 86.825 23.467 2.595 0.000
Положение центра масс LS, м 0.000 0.967 0.625 0.300 0.000
Положение 7, угол кривошипа -26.0 град.
Задача скоростей:
V1,м/с V2,м/с V3,м/с V5,м/с VS2,м/с VS3,м/с VS4,м/с
1.68 0.23 0.29 0.26 1.11 0.10 0.28
B1,град B2,град B3,град В5,град BS2,град BS3,град BS4,град
-116.03 -17.30 -17.30 0.00 -112.07 -17.30 -12.02
O2,р/с O3,р/с O4,р/с
-0.60 -0.15 0.10
Задача ускорений:
A1,м/с A2,м/с A3,м/с A5,м/с AS2,м/с AS3,м/с AS4,м/с
7.02 6.19 7.74 6.87 6.72 2.58 7.38
G1,град G2,град G3,град G5,град GS2,град GS3,град GS4,град
153.97 163.04 163.04 180.00 156.74 163.04 168.23
E2,р/с E3,р/с E4,р/с
0.29 4.13 -2.58
Реакции в кинематических парах:
R01,Н R12,Н R23,Н R03,Н R34,Н R45,Н R05,Н Mур, Нм
2659.58 2704.55 3404.75 3321.68 3248.37 3325.54 1793.18 -31.06
F01,град F12,град F23,град F03,град F34,град F45,град F05,град
-25.77 -27.67 -35.83 85.47 16.35 12.27 90.00
Максимальные реакции:
Реакция R01 R12 R23 R03 R34 R45 R05
Модуль, Н 8692.1 8730.8 8667.4 6388.2 5877.1 5794.6 3125.9
Угол, град. -22.4 -23.0 -23.0 118.3 10.1 8.7 90.0
Положение 1 1 3 1 3 3 8
Приведенные факторы:
Положение 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
MQпр, нм -143.5 -302.8 -2678.3 -2637.2 -2028.3 -1123.8
-158.9 -8.4 -214.6 -380.4 -423.1 -319.6
Iпр, кгм2 6.70 44.84 89.41 93.97 63.90 27.39
- 7.79 13.80 51.37 112.11 130.72 57.36 1.6 Кинематический анализ методом планов
Поскольку одним из свойств групп Асура является их кинематическая определимость, то кинематический анализ проводится последовательно по группам Ассура, причем порядок их рассмотрения совпадает с направлением стрелок в формуле строения (1.3).
Построение плана скоростей
Механизм I класса (звено 1)
Угловая скорость кривошипа:
* п1 3,14 * 40
1 = ------------ = --------------- = 4,19 1/с
30 30
Вектор точки А перпендикулярен звену 1 и направлен в соответствии с направлением 1. Модуль скорости:
VA = 1 * LO1A = 4,19*0.4=1,68 м/с
На плане скоростей этот вектор изображается отрезком ра = 84 мм.
Тогда масштаб плана скоростей:
VA 1.68
KV = -------- = ---------- = 0.01 м / с/ мм
Pa 168
Группа Ассура II1 (2,3)
Внешними точками группы являются точки А и О3, внутренней точка В. Составляется система век-торных уравнений, связывающих скорость внутренней точки со скоростями внешних точек:
VB = VA + VBA
01A AB
VB = V03 + VBO3
= 0 BO3
По этой системе строится план скоростей, замеряются длины найденных отрезков ( pb = 23мм, ab =173 мм) и определяются модули скоростей:
VB = (pb) * kV = 0.23 м/с
VBA = (ab) * kV = 1.73 м/с
Скорости точек S2, С и S3 находятся с помощью теоремы подобия.
(as2)=0.33*(ab)=57 мм
Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана скоростей. Точка S2 является концом вектора VS2, Начала всех векторов в полюсе Р. Поэтому отрезок рs2 = 1128 мм (определенно замером) изображается вектор VS2.
Модуль вектора:
VS2 = (ps2) * kV = 1.12 м/с
Скорость точки С направлена в том же направлении, что и скорость точки В и находится из соотношения:
VC =1,25* VB =0,29 м/с
Скорость точки S3 Равна
VS3 =0,4* VB =0,09 м/с
Определяем величины угловых скоростей звеньев 2 и 3
VBA 1,73
2 = -------- = ---------- = 0,6 р/с
BA 2.9
VBO3 0,23
3 = -------- = ----------- = 0,15 р/с
BO3 1,5
Для определения направления 2 отрезок ab плана скоростей, устанавливается в точку В, тогда то-чка А закрепляется неподвижно ( рис.4а ); тогда становится очевидным, что 2 направлена по часовой стрелке.
Для определения направления 3 отрезок pb плана скоростей устанавливается в точку В, а точка О3 неподвижна (рис.4б), поэтому 3 также направлена по часовой стрелке.
![определение направлений угловых скоростей](/images/image004-1292.jpg)
Рис. 4 Определение направлений угловых скоростей.
Группа Ассура II2 (4,5)
Внешними точками группы являются С и D0 (точка D0 принадлежит стойке), внутренней - точка D, принадлежащая звеньям 4 и 5 ( в дальнейшем обозначается без индексов)
По принадлежности точки D звену 5 вектор ее скорости известен по направлению: VD II x-x. Поэтому для построения плана скоростей для данной группы Ассура достаточно одного векторного уравнения:
VD = VC + V DC
II x-x
В результате построения плана скоростей определяются отрезки: pd =26мм и cd =9 мм. Модули скоростей:
VD = (pd) * kV = 0,26 м/с
VDC = (dc) * kV = 0,09 м/с
Скорость точки S4 определяется по принадлежности 4-у звену по теореме подобия:
( cs4 )= (cd )*0,33=3 мм
Этот отрезок откладывается на отрезке cd плана скоростей. Точка S4 является концом вектора VS4, начала всех векторов в полюсе P. Поэтому отрезок рs4 =28 мм (определено замером) изображается вектор VS4:
VS4 = (ps4) * kV = 0,28 м/с
Величина угловой скорости определяется:
VDС 0,09
4 = ------- = ---------- = 0.1 р/с
LCD 0.9
Для определения направления 4 отрезок cd плана скоростей устанавливается в точку D, точка С закрепляется неподвижно (рис. 4в), тогда становится очевидным, что 4 направлена по часовой стрелке.
VS5 = VD
Построение плана ускорений.
Механизм I класса ( звено 1)
Точка А кривошипа 1 совершает вращательное движение вокруг О1, поэтому ее ускорение есть сумма нормального и тангенциального ускорений.
AA = aAN + aA
A O1 O1A
Поскольку принято п1 = const ( 1 = 0 ), то aA = 1 * LO1A = 0
Модуль ускорения:
AA = aAN = 12 * LO1A = (4,19)2 * 0.40= 7,02 м/с2
На плане ускорений этот вектор изображается отрезком а = 140,5 мм, направленным от А к О1. Масштаб плана ускорений:
AA 7,02
KA = -------- = ------------ = 0,05 м / с2 мм
A 140,5
Группа Ассура II1(2,3)
Составляется система векторных уравнений, связывающих ускорение внутренней точки В с ускорениями внешних точек А и О3 на основании уравнений (2.4):
AB = aA + aBAN + ABA
AO1 BA AB
AB = a03 + aBO3N + ABO3
= 0 BO3 BO3
В этой системе модули нормальных ускорений
ABAN = 22 * LAB = 1,04 м/с2
ABO3N = 32 * LO3B =0,03 м/с2
В результате построения плана ускорений определяются отрезки nBAB, nBO3B, b и определяются модули ускорений:
АВ = (b) * kA = 124*0,05=6,2 м/с2
АВА = (пВАB) * kA =17*0,05=0,85 м/с2
ABO3 = (nBO3B) * kA =124*0,05=6,2 м/с2
Ускорение точки S2 определяются с помощью теоремы подобия, на основании которой составляется пропорция, связывающая чертежные длины звена 2 с отрезками плана ускорений:
(as2 ) = 0,33*( ab) =9 мм
Этот отрезок откладывается на отрезке ab плана ускорений. Соединяя точку S2 c полюсом полу-чаем отрезок s2 =134 мм ( определено замером). Модуль ускорения точки S2
AS2 = ( S2) * kA =134*0,05=6,7 м/с2
Ускорение точки С направлено в ту же сторону, что и ускорение точки В и находится из соотношения:
АС =1,25*aB=7,75 м/c
Определяем величины угловых ускорений звеньев 2 и 3:
ABA. 0,85
2 = -------- = -------- = 0,29 р / с2
LAB 2,9
АВО3 6,2
3 = -------- = --------- = 4,13 р / с2
LBO3 1,5
Группа Ассура II2 (4, 5)
По принадлежности точки D к звену 5 вектор ее ускорения известен по направлению: аD II х - х. Поэтому для построения плана ускорений данной группы достаточно одного векторного уравнения:
AD = aC + aDCN + ADC
DC CD
В этом уравнении модуль нормального ускорения:
ADCN = 42 * LCD = 0,01 м/с2
В результате построения плана ускорений определяются отрезки d = 138 мм и nDCD =46 мм и определяются модули ускорений.
AD = (d) * kA = 138*0,05=6,9 м/с2
АDC = (nDCD) * kA = 46*0,05=2,3 м/с2
Ускорение точки S4 находится по теореме подобия:
( cs4 ) = 0,33*( cd)=15 мм
Соединяем точку S4 с полюсом получаем отрезок s4 = 148 мм ( определено замером ). Модуль ускорения точки S4 получаем:
AS4 = (s4) * kA = 148*0,05=7,45 м/с2
AS5 = aD
Величина углового ускорения звена 4:
ADC 2,3
4 = ------- = ---------- = 2,56 р / с2
LCD 0,9
Для определения направления 4 отрезок nDCD плана ускорений устанавливается в точку D, а точка С закрепляется неподвижно. Поскольку звено 5 совершает поступательное движение, то 5 = 0.
Похожие статьи
-
Построение плана ускорений - Синтез и анализ машинного агрегата (шаговый транспортер)
Механизм I класса (звено 1): Точка А кривошипа 1 совершает вращательное движение вокруг О1, поэтому ее ускорение есть сумма нормального и тангенциального...
-
Построение плана ускорений. - Синтез и анализ машинного агрегата
Механизм I класса (звено 1): Точка А кривошипа 1 совершает вращательное движение вокруг О1, поэтому ее ускорение есть сумма нормального и тангенциального...
-
Поскольку одним из свойств групп Ассура является их кинематическая определимость, то кинематический анализ проводится последовательно по группам Ассура,...
-
Поскольку одним из свойств групп Ассура является их кинематическая определимость, то кинематический анализ проводится последовательно по группам Ассура....
-
Для определения ускорений точек механизма воспользуемся графоаналитическим методом расчета с помощью построения плана ускорений механизма. План ускорений...
-
Для определения скоростей точек механизма воспользуемся графоаналитическим методом расчета с помощью построения плана скоростей механизма. План скоростей...
-
Силовой расчет - Синтез и анализ машинного агрегата (насос двойного действия)
Определение инерционных факторов. Инерционные силовые факторы - силы инерции звеньев РИi И моменты сил инерции МИi определяются по выражениям: РИi = - m...
-
На листе 1 проекта построена схема нагружения группы в масштабе kL = 0,01 м/мм. Силовой расчет группы состоит из четырех этапов. 1. Составляется сумма...
-
На листе 1 проекта построена схема нагружения группы в масштабе ks = 0,016 м/мм. Силовой расчет группы состоит из четырех этапов. 1. Составляется сумма...
-
Определение инерционных факторов Инерционные силовые факторы - силы инерции звеньев Риi и моменты сил инерции Миi определяются по выражениям: (1.4) (1.5)...
-
Построение диаграмм движения толкателя. Исходные данные при проектировании : Угловая скорость кулачка: Масштабные коэффициенты: 1. Масштаб угла поворота...
-
Определение инерционных факторов Инерционные силовые факторы - силы инерции звеньев PИi и моменты сил инерции MИi определяются по выражениям PИi = - mI =...
-
Исходные данные для расчета кулачкового механизма: Max = 29 град - максимально допустимый угол давления NК = 1150 об/мин - частота вращения кулачка...
-
В распечатке результатов расчета на ЭВМ (в дальнейшем называемого "машинный") приняты обозначения, которым соответствуют параметры механизма, приведенные...
-
В распечатке "машинного" расчета приняты обозначения, которым соответствуют параметры механизма, приведенные в табл. 1.7 Таблица 1.7. Соответствие...
-
Синтез и анализ механизма на ЭВМ., АНАЛИЗ РЫЧАЖНОГО МЕХАНИЗМА - Синтез и анализ машинного агрегата
Для расчета механизма на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл. 1.3). Таблица 1.3. Исходные данные для расчета механизма на ЭВМ Обозначение в...
-
Синтез и анализ механизма на ЭВМ - Синтез и анализ машинного агрегата (шаговый транспортер)
Для расчета механизма на ЭВМ подготовлена таблица исходных данных (табл. 1.3). Таблица 1.3. Исходные данные для расчета механизма на ЭВМ Обозначения в...
-
Из произвольной точки (полюс) построим вектор, параллельный звену ОА и направленный от точки А к точке О, длиной 83,275 мм. Это вектор ускорения точки А...
-
Выбираем произвольно полюс Р и откладываем от него параллельно перпендикуляру к звену ОА в сторону вращения кривошипа вектор, изображающий скорость в...
-
ЦЕЛЬ. Найти скорости и ускорения центров масс и угловые скорости, и угловые ускорения звеньев механизма. Определение скоростей методом построения планов...
-
Исходные данные Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис. 2, где механизм изображен в крайних и заданном положениях ( соответственно...
-
Синтез планетарной передачи. Синтез планетарных механизмов заключается в определении: А) чисел зубьев всех колес передачи (zi); Б) числа сателлитов (К),...
-
Для расчетов берем стандартные значения: m = 20 мм, ha*=0,8 , C*=0.3, х1 = х2 = 0, Z1=16, Z2=17. Рассчитываем диаметры: Делительных окружностей Основных...
-
РАСЧЕТ МАХОВИКА., Определение приведенных факторов. - Синтез и анализ машинного агрегата
Определение приведенных факторов. Приведенными факторами являются приведенный момент инерции и приведенный момент сил сопротивления. Приведенный момент...
-
Исходные данные. Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис.2, где механизм изображен в крайних и заданном положениях (соответственно...
-
Исходные данные в H ОА - 21; AB - 27; CD - 13; DO1 - 18; B - 27; PП. с. - 4300. Определение сил инерции ; . ;; ;. Определение моментов инерции (H*m) ; ....
-
К звеньям диады прикладываем силы тяжести, реакции отброшенных связей, силы инерции звеньев и согласно принципу Даламбера записываем векторное уравнение...
-
Силовое исследование структурного элемента (звенья 4, 5) Задачей силового расчета механизма является определение реакций во всех кинематических парах и...
-
Кинематический анализ рычажного механизма - Исследование рычажного механизма долбежного станка
При кинематическом исследовании ставят две основные задачи: 1. Определение положений звеньев и траектории заданных точек; 2. Определение линейных и...
-
Структурный анализ механизма - Синтез и анализ машинного агрегата (насос двойного действия)
Структурная схема механизма приведена на рис. 2, где подвижные звенья обозначены арабскими цифрами (1 - кривошип, 2 и 4 - шатуны, 3 - коромысло, 5 -...
-
Определение приведенных факторов Расчет маховика, снижающего колебания системы до заданного уровня является частным случаем второй задачи динамики....
-
Определение приведенных факторов. Построение диаграмм. Расчет маховика, снижающего колебания скорости системы до заданного уровня, является частным...
-
Синтез эвольвентного зубчатого зацепления. Рассматриваемые зубчатые механизмы предназначены для передачи непрерывного вращательного движения от ведущего...
-
Исходные данные Кинематическая схема заданного механизма приведена на рис.3, где механизм изображен в крайних и заданном положениях. Геометрические...
-
Построение рычага Жуковского Для того, чтобы построить рычаг Жуковского, необходимо взять план скоростей звеньев механизма, повернуть его на 90 и,...
-
Рядовая зубчатая цилиндрическая передача согласно кинематической схемы, приведенной в задании на проектирование соединяет выходной вал планетарного...
-
Структурный анализ - Синтез и анализ машинного агрегата (шаговый транспортер)
Структурная схема механизма приведена на рис. 3, где подвижные звенья обозначены арабскими цифрами (1 - кривошип, 2 и 4 - шатуны. 3 - коромысло, 5 -...
-
Расчет планетарного механизма - Синтез и анализ машинного агрегата (насос двойного действия)
Синтез планетарной передачи. Расчет передаточного отношения планетарного редуктора: IПл = nД / пКр = 920/40=23, применяем схему с двумя последовательными...
-
Межцентровое расстояние ( между точками О1 и О3 ) L0 = X2 + Y12 = 2,5 м Относительные параметры механизма Р1 = L1 / L0 = 0,16 P2 = L2 / L0 = 1,16 P3 = L3...
-
Расчет параметров планетарного редуктора Планетарные редукторы обладают степенью подвижности W = 1 и имеют в своем составе зубчатые колеса (сателлиты) с...
Расчет механизма на ЭВМ - Синтез и анализ машинного агрегата (насос двойного действия)