Скачать презентацию Теория механизмов и машин Кинематическое исследование и силовой Скачать презентацию Теория механизмов и машин Кинематическое исследование и силовой

Слайд фильм к курсовом проекту по ТММ.ppt

  • Количество слайдов: 50

Теория механизмов и машин (Кинематическое исследование и силовой расчет механизмов ) Слайд-фильм приложение к Теория механизмов и машин (Кинематическое исследование и силовой расчет механизмов ) Слайд-фильм приложение к учебному пособию по курсу ”Теория механизмов и машин” Автор: доцен 6 т, к. т. н. Реков А. М. Первоуральск 2011

Введение Современные методы кинематического и силового исследования механизмов определяется их структурой (строением). Поэтому анализ Введение Современные методы кинематического и силового исследования механизмов определяется их структурой (строением). Поэтому анализ любого механизма начинается с изучения его строения и классификации. . . 1) зубчатое колесо, 2) зубчатое колесо; 3) кривошип ОА; 4)шатун АВD; 5) коромысло СВ; 6) ползун Е; 8)ремень; 9) кулачок; 10)толкатель.

. Структурная классификация рычажного механизма Раздел 1 . Структурная классификация рычажного механизма Раздел 1

. Данный рычажный механизм – плоский. Все его звенья движутся в одной плоскости. Поэтому . Данный рычажный механизм – плоский. Все его звенья движутся в одной плоскости. Поэтому П. Л. Чебышева: степень подвижности определим по формуле Число подвижных звеньев n=5 (кривошип ОА, шатун АD, коромысло СВ, шатун. DE, ползун Е); число пар 5 -го класса р5 =7 (вращательные пары О, . А, В, С, D, E, поступательная пара –ползун и стойка); пар четвертого класса нет. Подстановкой получаем, что W=1. Следовательно, для привода механизма в движение достаточно одного двигателя.

Строение рычажного механизма Строение рычажного механизма

. Построение планов механизма Раздел 2 . Построение планов механизма Раздел 2

1 Выбираем масштаб построения плана механизма. В курсовом проекте рекомендуется принимать. В соответствии с 1 Выбираем масштаб построения плана механизма. В курсовом проекте рекомендуется принимать. В соответствии с масштабом находим положение центров шарниров О, С на чертеже. мм. Проводим траектории точек А, В, и положение направляющей ползуна Е( на рисунке выделены синим цветом). Размеры элементов (а, в и с) принимаем по заданию на проект.

2 Находим одно из крайних положений кривошипа ОА. Из центра О, раствором циркуля равным 2 Находим одно из крайних положений кривошипа ОА. Из центра О, раствором циркуля равным сумме длин звеньев ОА+АВ в выбранном масштабе, выполняем засечку на траектории движения точки В. Проводим линию ОВ. На продолжении отрезка ОВ отмечаем точку D.

3 Находим крайнее положение точки Е ползуна. Проводим линии DE и СВ (выделены зеленым 3 Находим крайнее положение точки Е ползуна. Проводим линии DE и СВ (выделены зеленым цветом). Начальное положение механизма построено.

4 Строим 1 -е положение механизма. Поворачиваем кривошип на 30 градусов в направлении вектора 4 Строим 1 -е положение механизма. Поворачиваем кривошип на 30 градусов в направлении вектора угловой скорости. Проводим линии АВD, СВ и DE (выделены синим цветом). Предыдущее (начальное) положение условно не показано.

5 Строим остальные положения плана механизма (в примере показаны не все положения ползуна Е). 5 Строим остальные положения плана механизма (в примере показаны не все положения ползуна Е). Одно из положений (например 8) выделим основной линией

Кинематическое исследование рычажного механизма (построение планов скоростей и ускорений) Кинематическое исследование рычажного механизма (построение планов скоростей и ускорений)

1 Рассмотрим пример построения плана скоростей для первого положения механизма. Вычисляем скорость точки А, 1 Рассмотрим пример построения плана скоростей для первого положения механизма. Вычисляем скорость точки А, Проводим вектор скорости точки А кривошипа в направлении вектора угловой скорости.

2 На произвольном поле чертежа отмечаем точку - полюс плана скоростей. Из полюса проводим 2 На произвольном поле чертежа отмечаем точку - полюс плана скоростей. Из полюса проводим вектор скорости точки А кривошипа. Определяем масштаб построения плана скоростей Составляем уравнения движения Строим данные уравнения. Из точки а проводим перпендикуляр к звену АB, а из точки проводим перпендикуляр к звену ВС.

3 Находим величину вектора скорости точки b ( на графике этот вектор выделен зеленым 3 Находим величину вектора скорости точки b ( на графике этот вектор выделен зеленым цветом). Соответственно величина вектора скорости движения точки B относительно точки А равна ( на графике этот вектор выделен синим цветом).

4 Величину вектора скорости точки D находим по теореме подобия. Откладываем на плане скоростей 4 Величину вектора скорости точки D находим по теореме подобия. Откладываем на плане скоростей отрезок db, величину которого находим из пропорции Соединяем полюс плана скоростей с точкой d (вектор выделен розовым цветом).

5 Определяем скорость точки Е. Составляем уравнения Из точки b проводим перпендикуляр к звену 5 Определяем скорость точки Е. Составляем уравнения Из точки b проводим перпендикуляр к звену DE, а из полюса плана скоростей проводим отрезок параллельный направляющей X-X Точка пересечения этих отрезков определяет скорость точки Е.

6 Определяем скорость точки Е Вектор относительной скорости движения точки D вокруг точки E 6 Определяем скорость точки Е Вектор относительной скорости движения точки D вокруг точки E равен

7 На серединах звеньев отмечаем положения их центров тяжести. Из полюса плана скоростей проводим 7 На серединах звеньев отмечаем положения их центров тяжести. Из полюса плана скоростей проводим вектора скоростей центров тяжести звеньев (соединяем с полюсом середины соответствующих отрезков. Величины скоростей центров масс

8 Определяем величины угловых скоростей звеньев Направления угловых скоростей находим, поместив в соответствующие точки 8 Определяем величины угловых скоростей звеньев Направления угловых скоростей находим, поместив в соответствующие точки плана механизма вектора относительных скоростей.

Результаты определения скоростей отдельных точек звеньев и угловых скоростей звеньев заносим в таблицу Результаты определения скоростей отдельных точек звеньев и угловых скоростей звеньев заносим в таблицу

Построение планов ускорений механизма Раздел 3 Построение планов ускорений механизма Раздел 3

1 На произвольном поле чертежа отмечаем точку полюс плана ускорений. Проводим вектор ускорения точки 1 На произвольном поле чертежа отмечаем точку полюс плана ускорений. Проводим вектор ускорения точки А кривошипа в направлении параллельном кривошипу ( от точки А к точке О). По величине вектора определяем масштаб плана ускорений

2 Составляем уравнения движения Вычисляем величину нормальной составляющей вектора ускорения движения точки В относительно 2 Составляем уравнения движения Вычисляем величину нормальной составляющей вектора ускорения движения точки В относительно точки А Параллельно звену АВ проводим отрезок an, длина которого равна В точке n восстанавливаем перпендикуляр к отрезку an ( направление тангенциальной составляющей)

3 Вычисляем величину нормальной составляющей вектора ускорения движения точки В относительно точки С Параллельно 3 Вычисляем величину нормальной составляющей вектора ускорения движения точки В относительно точки С Параллельно звену СВ проводим отрезок an 1, длина которого равна В точке n 1 восстанавливаем перпендикуляр к отрезку an 1 ( направление тангенциальной составляющей ускорения). Точкой пересечения перпендикуляров является точка b.

4 Находим величины относительных ускорений движения точки b относительно точки а и движения точки 4 Находим величины относительных ускорений движения точки b относительно точки а и движения точки b относительно точки с. Для этого проводим вектор ab (выделен зеленым цветом) и вектор Оаb (выделен синим цветом).

5 Ускорение точки D находим по теореме подобия Откладываем на плане ускорений отрезок db, 5 Ускорение точки D находим по теореме подобия Откладываем на плане ускорений отрезок db, величину которого находим из пропорции Соединяем полюс плана ускорений с точкой d (вектор выделен розовым цветом).

6 Составляем уравнения движения Вычисляем величину нормальной составляющей вектора ускорения движения точки E относительно 6 Составляем уравнения движения Вычисляем величину нормальной составляющей вектора ускорения движения точки E относительно точки D Параллельно звену ED проводим отрезок dn 3, длина которого равна В точке n 3 восстанавливаем перпендикуляр к отрезку dn 3 ( направление тангенциальной составляющей)

7 Определим составляющие второго уравнения движения точки Е. Вектор направлен параллельно направляющей. Проводим отрезок 7 Определим составляющие второго уравнения движения точки Е. Вектор направлен параллельно направляющей. Проводим отрезок параллельный направляющей ползуна, тогда точка пресечения е определит вектор скорости точки Е ползуна.

8 Модуль вектора ускорения точки Е ползуна равен Вектора полного относительного ускорения движения точки 8 Модуль вектора ускорения точки Е ползуна равен Вектора полного относительного ускорения движения точки E относительно точки D определим если соединим точки d и е на плане ускорений.

9 Векторы ускорений центров тяжести звеньев найдем по теореме подобия. Для этого соединим середины 9 Векторы ускорений центров тяжести звеньев найдем по теореме подобия. Для этого соединим середины векторов полных относительных ускорений с полюсом плана ускорений. Величины ускорений центров тяжести звеньев определим по выражениям:

10 . 10 .

Определение реакций в кинематических парах Раздел 4 Определение реакций в кинематических парах Раздел 4

Величины силовых факторов: 1)массы линейных звеньев 2) масса ползуна 3)масса кривошипа ( в форме Величины силовых факторов: 1)массы линейных звеньев 2) масса ползуна 3)масса кривошипа ( в форме диска) 4) веса звеньев 5) моменты инерции звеньев 6)силы инерции 7)моменты пар сил инерции где длина звена; ; плотность материала; ускорение свободного падения.

2 Рассмотрим равновесие группы Ассура DE ( первое положение). Направления векторов сил и моментов 2 Рассмотрим равновесие группы Ассура DE ( первое положение). Направления векторов сил и моментов пар сил противоположно направлениям соответствующих ускорений (см. чертеж). Реакцию второго звена на четвертое раскладываем на нормальную и тангенциальную составляющие ( на чертеже вылеплены красным цветом). Величину тангенциальной составляющей найдем по выражению:

3 Рассмотрим векторное равенство сил группы Ассура DE ( в первом положении). После построения 3 Рассмотрим векторное равенство сил группы Ассура DE ( в первом положении). После построения в масштабе k. F известных составляющих данного уравнения, из начальной точки проводим отрезок параллельный DE, а из конца построения – отрезок перпендикулярный направляющей ползуна. Получаем замкнутый векторный многоугольник.

4 В соответствии с правилом сложения векторов в векторном многоугольнике отмечаем вектора: ( выделен 4 В соответствии с правилом сложения векторов в векторном многоугольнике отмечаем вектора: ( выделен голубым цветом) и (выделен красным цветом). Числовые значения этих усилий найдем, умножив длины отрезков на величину масштаба сил. Сложив вектора нормальной и касательной составляющих, найдем вектор. Примечание. Направление вектора нормальной составляющей оказалось противоположным.

5 Рассмотрим равновесие звена 4 Из векторного уравнения находим реакцию в паре Е (построение 5 Рассмотрим равновесие звена 4 Из векторного уравнения находим реакцию в паре Е (построение выполнено красным цветом)

6 Выполним силовой расчет группы Ассура СВА: Реакции в парах С и А разложим 6 Выполним силовой расчет группы Ассура СВА: Реакции в парах С и А разложим на нормальные и касательные составляющие. Из равновесия звена 2 находим

7 Из равновесия звена 2 находим: Примечание. Направление этой составляющей реакции в паре А 7 Из равновесия звена 2 находим: Примечание. Направление этой составляющей реакции в паре А оказалось противоположным.

8 Рассмотрим равновесие всей группы: Построение начинаем с известных векторов. Затем из начала построения 8 Рассмотрим равновесие всей группы: Построение начинаем с известных векторов. Затем из начала построения проводим отрезок параллельный звену СВ, а из конца построения – отрезок параллельный звену АВ.

9 В соответствии с точкой пересечения отрезков определим величины нормальных составляющих реакций в парах 9 В соответствии с точкой пересечения отрезков определим величины нормальных составляющих реакций в парах А и С ( и ). Складывая нормальные и касательные составляющие найдем полные реакции в парах А и С. Числовые значения этих усилий найдем, умножив длины соответствующих отрезков на масштаб плана сил

10 Рассмотрим равновесие звена 3. Из векторного уравнения находим реакцию в паре В ( 10 Рассмотрим равновесие звена 3. Из векторного уравнения находим реакцию в паре В ( в целях наглядности построение векторного многоугольника выполнено отдельно)

11 Рассмотрим равновесие ведущего звена ОА. Направление вектора противоположно направлению вектора , а вектор 11 Рассмотрим равновесие ведущего звена ОА. Направление вектора противоположно направлению вектора , а вектор направлен под углом ( по линии зацепления). Звено ОА полагаем уравновешенным (вес приложен на оси вращения в точке О). Находим величину уравновешивающей силы

12 Вычислим уравновешивающую силу по правилу Жуковского: здесь - полюс плана скоростей. 1) Строим 12 Вычислим уравновешивающую силу по правилу Жуковского: здесь - полюс плана скоростей. 1) Строим план скоростей; 2 ) Определяем скорость точки К 3) Направляем вектор скорости точки К по направлению вектора угловой скорости кривошипа;

13 4) Определяем длину отрезка вектора скорости точки К 5) План скоростей поворачиваем на 13 4) Определяем длину отрезка вектора скорости точки К 5) План скоростей поворачиваем на 90 градусов против часовой стрелки. 6) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы действующие на звено 2. 7) Находим составляющие момента инерции по выражению и помещаем их в точки а и в плана скоростей. 8) Находим плечи сил и рассчитываем величины моментов относительно полюса плана скоростей.

14 9) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы, действующие на звено 3. 10) 14 9) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы, действующие на звено 3. 10) Находим составляющие момента инерции по выражению и помещаем одну из них в точку в плана скоростей. 11) Находим плечи сил и рассчитываем величины моментов относительно полюса плана скоростей.

15 12) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы, действующие на звено 4. 13) 15 12) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы, действующие на звено 4. 13) Находим составляющие момента инерции по выражению и помещаем их в точки d и e плана скоростей. 14) Находим плечи сил и рассчитываем величины моментов относительно полюса плана скоростей.

16 15) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы, действующие на ползун 5. 16) 16 15) Переносим в соответствующие точки плана скоростей силы, действующие на ползун 5. 16) Помещаем в точку k плана скоростей уравновешивающую силу. 17) Находим плечи сил и рассчитываем величины моментов относительно полюса плана скоростей. 18) Из суммы моментов сил относительно полюса плана скоростей находи величину уравновешивающей силы. 19) Определяем расхождение полученного значения, с определенным ранее

Надеемся, что наш фильм поможет Вам правильно выполнять графические построения в курсовом проектировании по Надеемся, что наш фильм поможет Вам правильно выполнять графические построения в курсовом проектировании по курсу теории механизмов и машин. Желаем Вам успеха!