1.5 Построение 12 планов положения механизма

Выбираем масштабный коэффициент: µ_S=0,002 м/мм

Масштабным коэффициентом называется отношение физической величины к отрезку в миллиметрах, изображающему эту величину на чертеже.

Построение ведется методом засечек. В первую очередь выстраиваем крайнее положение механизма. Затем кривошипную окружность делим на 12 равных частей и для каждого положения кривошипа вычерчиваем механизм в порядке подсоединения структурных групп методом засечек, причем все звенья механизма вычерчивают в порядке подсоединения структурной группы. За начало отсчета планом берется мертвое положение, после которого начинается рабочий ход.

1.6 Построение 12 повернутых планов скоростей

Планом скоростей называется плоский пучок, лучи которого изображают абсолютные скорости точек звена, а отрезки соединяющие концы этих лучей изображают относительные скорости между отдельными точками звена.

Планом скоростей механизма называется совокупность планов скоростей отдельных звеньев механизма с одним общим полюсом.

Построение планов скоростей начинаем с входного звена в порядке подсоединения структурных групп.

План скоростей необходим:

- для определения скоростей точек;

- для определения угловых скоростей точек;

- для использования в качестве рычагов Жуковского для определения приведенной силы сопротивления;

В связи с этим планы скоростей строим повернутыми на 90⁰.

, (1.6.1)

_где - длина звена АО₁ (действительная), м

- угловая скорость входного звена (кривошипа)

,

где - постоянная равная 3,14

- частота вращения кривошипа, об/мин

(рад/с)

V_A=31,4·0,105=3,3 м/с; (1.6.2)

Изображаем эту скорость отрезком pa=66мм.

Выбираем масштабный коэффициент:

Для определения скорости точки А₃ составляем систему уравнений:

υ_А3=υ_А+υ_А3А1 (|| О₂А )

υ_А3=υ_О2+υ_А3О2 (_ О₂А ) (1.6.3)

Вектор скорости υ_А3А1 точки А₃ кулисы 3относительно центра шарнира А направлен параллельно О₂А, а вектор относительной скорости υ_А3О2 точки А₃ во вращательном движении звена 3 вокруг точки О₂ –перпендикулярен к О₂А.

Точка b в соответствии с теоремой подобия должна находиться на продолжении отрезка ра₃ . Длину отрезка найдем из подобия:

(1.6.4)

Длина отрезка ра₃=25 мм взята из плана скоростей, длина отрезка О₂А =209мм – из плана механизма.

=237,7·30/139,24=51,21мм. (1.6.5)

(1.6.6)

Для определения скорости точки С составляем систему уравнений:

υ_С=υ_B+υ_СB (_ CВ)

υ_С=υ_D+υ_СD (|| СD)

Построив план скоростей для первого положения, определяем из чертежа:

[p_va₃]= 30 мм V_A3=[p_va₃] · µ_V=30·0.05=1,5 м/с

[p_vс]= 42,49 мм V_C=[p_vc] · µ_V=42,49·0.05=2,12м/с

[bc]= 19,07 мм V_BC=[bc] · µ_V=19,07·0.05=0,95 м/с

Угловая скорость кулисы в первом положении:

скорости № положения	1	2	3	4	5	6	7	7’	8	9	10	11
[Pva], мм	66	66	66	66	66	66	66	66	66	66	66	66
Va м/c	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3	3,3
[Pva3], мм	30	51,4	62,6	65,6	59,5	43,7	18,6	0	15,16	51,19	64,93	37,4
Va3,м/c	1,5	2,5	3,1	3,28	2,98	2,19	0,9	0	0,76	2,56	3,25	1,87
[Pvс]мм	42,4	70,7	85,1	89,7	85,3	71,1	36,1	0	37,3	151,3	202,6	85,7
Vс, м/c	2,1	3,5	4,23	4,49	4,27	3,56	1,81	0	1,87	7,57	10,13	4,29
[аа3]мм	58,7	41,5	19,3	5,11	29,0	49,5	63,4	0	66,23	41,45	11,8	54,2
Vаа3 м/c	2,9	2,08	0,97	0,26	1,45	2,48	3,17	0	3,31	2,07	0,59	2,71
[Pvb]мм	51,2	76,8	86,8	89,5	84,5	68,3	34,2	0	34,86	149,2	205,1	99,4
Vb м/c	2,5	3,8	4,34	4,48	4,23	3,42	1,71	0	1,74	7,46	10,26	4,97
[cb]мм	19,0	20	10,2	2,78	15,0	21,4	13,7	0	14,56	37,05	15	33,6
Vcb м/c	0,9	1	0,51	0,14	0,75	1,07	0,67	0	0,73	1,85	0,75	1,68
[PvS4]мм	45,	73,0	85,8	89,6	84,6	69,2	34,5	0	35,17	149,1	203,5	90,8
VS4 м/c	2,0	3,6	4,29	4,48	4,23	3,46	1,73	0	1,76	7,45	10,17	4,54
[cd]мм	42,4	70,7	85,1	89,7	85,3	71,1	36,1	0	37,3	151,3	202,6	85,7
Vcd м/c	2,1	3,54	4,23	4,49	4,27	3,56	1,81	0	1,87	7,57	10,13	4,29
W3, c-1	5,5	8,03	9,21	9,37	8,76	7,3	3,58	0	3,62	16	21,67	10,4
W4, c-1	6,2	6,58	3,3	0,92	4,93	7,04	4,41	0	4,8	12,17	4,93	11,1

Таблица 1.1. Скорости точек звеньев и угловые скорости звеньев