Планы скоростей механизма
Строим 12 планов скоростей для каждого из 12 положений механизма.
Вычисляем угловую скорость входного звена 1:
(
).
Определяем линейные скорости точек звеньев путем построения планов скоростей механизма (рис. 6.7). Строим, например, план скоростей механизма для положения 1, рассматривая звенья одного цилиндра.
б)
а)
Рис. 6.7. Кинематическая схема кривошипно-ползунного механизма двигателя (а)
и планы скоростей (б)
Рассматриваем
вначале скорости точек входного звена
ОА. Скорость точки О равна нулю, так как
эта точка неподвижна при работе механизма:
Вектор скорости
на плане скоростей поэтому отсутствует;
точка о
на плане скоростей совпадает с полюсом
р.
Для
определения скорости точки А составляем
векторное уравнение скоростей:
.
Так как
,
то
.
Определяем величину этой скорости:
(
).
Вектор
(см. рис. 6.7) перпендикулярен линии АО
звена на схеме механизма и направлен в
сторону заданной угловой скорости этого
звена. Задаемся длиной этого вектора
и проводим этот вектор. Принимаем
Тогда масштаб плана скоростей будет
(
).
Для определения скорости точки В составляем систему двух векторных уравнений скоростей:
,
.
Приравниваем правые части этих двух уравнений , так как левые части их равны:
.
В уравнении точка В6 - это неподвижная точка стойки 6, которая в рассматриваемое мгновение совпадает по положению с подвижной точкой В ползуна 3.
Так
как
,
то полученное уравнение можно представить
в виде
.
В
этом уравнении абсолютная скорость
уже известна, а скорости в относительном
движении точек
и
известны только по направлению. Так как
точки В и А принадлежат одному и тому
же звену 2, то
перпендикулярна прямой линии ВА схемы
механизма. Так как точки В и В6
совпадают по положению и принадлежат
разным звеньям, входящим в поступательную
пару, то
параллельна направляющей относительного
поступательного движения звеньев 3 и
6, то есть параллельна линии ОВ механизма
(см. рис. 6.7).
В соответствии с уравнением из конца вектора скорости - точки (рис. 6.7) - проводим линию вектора скорости перпендикулярно прямой
линии
ВА схемы механизма. Из точки полюса
плана скоростей проводим линию вектора
параллельно направляющей относительного
поступательного движения звеньев 3 и
6, то есть параллельно линии ОВ механизма.
Находим точку пересечения этих двух
линий. Это точка
плана скоростей.
Аналогично строятся планы скоростей для других положений механизма. Например, на рис. 6.7 показан план скоростей, построенный для седьмого положения механизма.