Построение рычага Жуковского

Рычаг Жуковского строят для определения уравновешивающей силы, приложенной к звену приведения. Для построения рычага Жуковского нужно построить план скоростей механизма, повёрнутый на 90̊, при чём направление поворота роли не играет. Далее к соответствующим точкам механизма необходимо приложить активные силы и моменты сил, действующие на звенья механизма. Затем прикладывают к звену привидения уравновешивающую силу P_y и рассматривают равновесие системы под действием этих нагрузок.

С целью определения уравновешивающей силы 𝐹у ̅ составляют уравнение равновесия суммы моментов сил относительно полюса 𝑝_𝑉

∑𝑀_𝑃𝑉 (𝐹𝑖 ̅) = 𝐹 ∙|𝑝_𝑉𝑐|-𝐹_И3 ∙|𝑝_𝑉𝑐|-𝐺₂ ∙ℎ_𝑔 -𝐹_И2 ∙ℎ_И −𝐹_у ∙|𝑝_𝑉𝑏| = 0.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТПЖА.041000.489 ПЗ

 Уравновешивающая сила равна:

𝐹_у =  ;

𝐹_у=  = 1869H.

Определяем процент расхождения величин уравновешивающей силы P_y полученными разными способами:

Уравновешивающая сила равно силе, которую надо приложить к входному звену для обеспечения движения звеньев механизма с заданной скоростью и нагрузкой:

= =74,76 Нм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТПЖА.041000.489 ПЗ

4 Динамический анализ рычажного механизма по коэффициенту неравномерности хода

Приведенный момент сил сопротивления

    Коэффициент неравномерного движения

)

Приведённый момент инерции и сил

m_i-масса i-го звена;

v_i- скорость центра масс i-го звена;

J_i- момент инерции i-го звена;

ω_i– угловая скорость i-го звена;

ω₁ – угловая скорость звена 1.

Для рассматриваемого механизма уравнение будет иметь вид:

кг/м²

 

 

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
	4,45	5,80	1,6	0	-1,51	-5,72	4,45	-5,72	-1,51	0	1,6	5,80
Jп	0,018	0,060	0,114	0,063	0,063	0,037	0,018	0,037	0,063	0,063	0,114	0,060
(G2;VS2)	00	48054	8203	900	100012	138022	00	138022	100012	900	8203	48054
cos	1	0,66	0,14	0	-0,17	-0,74	1	-0,74	-0,17	0	0,14	0,66

 

Определение работы сил производственного сопротивления и работы движущих сил.

Для определения работы сил производственного сопротивления А_пс следует проинтегрировать зависимость М_n=М_п (φ). Воспользуемся методом графического интегрирования.

Масштабный коэффициент графика работы сил сопротивления:

μ_а= μ_м*μ_φ*Н.

Где Н=50мм-полюсное расстояние.

μ_{φ= =0,03 рад/мм}

μ_А=0,1*0.03*50=0,15Дж/мм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТПЖА.041000.489 ПЗ

 Пологая, что момент движущих сил постоянен, строим график работы движущих сил А_д(φ), который представляет собой прямую линию, так как в начале и в конце цикла установившегося движения имеет равенство работ движущих сил и сил производственного сопротивления.

А_д=А_пск/2π*Δφ

А_пск – значения работы сил производственного сопротивления в конце цикла установившегося движения.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТПЖА.041000.489 ПЗ

5.4 Определение изменения кинематической энергии механизма без маховика

График приращения кинетической энергии строим в соответсвии с равенством:

φ	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
∆T	0	-21,2	-37,9	-40,5	-37,4	-20,5	0	20,5	37,4	40,5	37,9	21,2

 

Диаграмма Виттенбауэра.

Момент инерции маховика

D_M= =4 0.04=0.16 м.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТПЖА.041000.489 ПЗ

5Заключение

В ходе проведённой работы мною были приобретены навыки проведения кинематического и динамического анализа рычажных механизмов.

Выполнен кинематический анализ механизма. Построены планы скоростей и ускорений для 12 положений, определены линейные и угловые скорости и ускорения звеньев.

Выполнен динамический синтез механизма по коэффициенту неравномерности хода, построены графики приведённых к ведущему звену момента сил сопротивления, работы сил сопротивления, момент инерции звеньев механизма, график изменения кинетической энергии, диаграмма Виттенбауэра.

Для одного положения механизма при рабочем ходе построен план скоростей и ускорений,определена инерционная нагрузка звеньев и найдена уравновешивающая сила. Определены реакции в кинематических парах.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

ТПЖА.041000.489 ПЗ

Список литературы.

1. Теория механизмов и машин. Учебник для втузов / Под редакцией К.В. Фролова. М.: Высшая школа,1987.

2. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин / Под ред. А.С. Кореняко 5-е издание. Киев: Вища школа,1970.

3. Кинематическое и динамическое исследование кривошипно-ползунных механизмов с применением ЭВМ в диалоговом режиме: Методические указания к курсовому проекту по теории механизмов машин /Самарский Политехнический Институт; Сост. А.С. Неймарк, А.К. Федосеев, Самара, 1991.

4. Проектирование зубчатых механизмов с применением ЭВМ в диалоговом режиме: Методические указания к курсовому проекту по теории механизмов машин / Самарский Государственный Технический Университет; Сост. А. С. Неймарк, И. Н. Булавинцев, Самара, 1993.

5. Синтез кулачковых механизмов с применением ЭВМ в диалоговом режиме: Методические указания к курсовому проекту по теории механизмов и машин/ Самарский Государственный Технический Университет; Составители: А.С. Неймарк, Э.Э. Рыжов, И.Н. Булавинцев. Самара 1993.