Проектирование и исследование динамической нагруженности поперечно-строгального станка
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
а А.
В соответствии с уравнениями из точки а проводим направление а из точки b, которая совпадает с полюсом ?, - направление . В точке пересечения этих направлений получаем точку a3.
Точка с по теореме подобия должна находиться на продолжении вектора ?а3. Длину отрезка ?с найдём из пропорции ?с/?а3=ВС/ВА. Для положения №8: ?с/106=340/271. ?с =133мм
Для определения аналога скорости точки D используем уравнения
Где ;
Здесь D0 - это точка , принадлежащая стойке О и в данный момент совпадающая с точкой D. так как стойка неподвижна, то
Согласно уравнениям из точки c проводим направление а из точки d0, которая совпадает с полюсом ?, - направление . В точке пересечения этих направлений получаем точку d.
Так как точка S3 находится посередине звена 3 , то и на плане скоростей находим середину отрезка bc и соединяем с полюсом ?.
Из плана скоростей находим линейные и угловые скорости:
м/с;
м/с;
м/с;
м/с;
м/с;
;
Направление угловой скорости ?3 звена 3 получим, поместив вектор от скорости в точку C и рассматривая поворот точки C относительно точки B. Аналогично устанавливаем направления угловых скоростей остальных звеньев механизма.
Переходим к построению плана ускорений.
Ускорение точки А
,
где - нормальное ускорение точки А, направленное от точки А к точке О;
- касательное (тангенциальное) ускорение точки А, направленное перпендикулярно ОА в сторону углового ускорения ?1;
;
Принимаем масштабный коэффициент ускорений и находим отрезки, изображающие и :
Из полюса плана ускорений ? откладываем отрезок ?n1 в направлении , а из точки n1 - отрезок n1а в направлении . Тогда отрезок ?а изображает полное ускорение точки А:
Далее на основании теоремы о сложении ускорений в плоском движении составляем векторные уравнения в порядке присоединения структурных групп.
Определим сначала ускорение а3 точки а в данном положении, рассматривая движение точки А относительно точки B и как составляющую ускорения точки А и кориолисового ускорения:
, где
Здесь ускорение определено ранее, Кориолисово ускорение На плане ускорений оно изображается отрезком
Чтобы определить направление Кориолисово ускорения, необходимо вектор относительной скорости повернуть на 90 в направлении угловой скорости кулисы 3 .
Вектор нормального ускорения точки , возникающего при вращении кулисы 3 относительно точки В, направлен параллельно АВ к центру В:
.
На плане ускорений изображается отрезком
Чтобы решить графически векторные уравнения распределения ускорений, надо из точки а отложить отрезок аk и через точку k провести прямую, параллельную АВ, а из полюса ? отложить отрезок через точку провести прямую, перпендикулярную к АВ. На пересечении получим точку . Соединив полюс с точкой , получим отрезок . В соответствии с теоремой подобия точка с на плане ускорений должна находиться на продолжении . Длину отрезка ?с найдем из пропорции:
,
Переходим к построению плана ускорений другой структурной группы, состоящей из звеньев 4 и 5. Определим ускорение точки D ползуна 5. Рассматривая движение его по отношению к центру шарнира С и направляющей DD, запишем соответственно два векторных уравнения:
, где ,
Вектор ускорения точки D, возникающего при движении звена 4 относительно точки D, направлен параллельно DC :
Для графического решения векторных уравнений достаточно провести через полюс ? - горизонтальную прямую. Через точку с плана ускорений провести прямую параллельную CD до пересечения с горизонтальной прямой. На пересечении находим точку d - конец вектора абсолютного ускорения звена 5.
Так как точка S3 находится посередине звена 3 , то и на плане скоростей находим середину отрезка bc и соединяем с полюсом ?.
Из плана ускорений находим линейные и угловые ускорения:
;
;
;
;
;
;
Направление углового ускорения ?3 звена 3 получим, поместив вектор тангенциального ускорения в точку A и рассматривая поворот точки A относительно точки B.
4.3 Силовой расчёт механизма
.3.1 Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев
Главные векторы сил инерции равны (учитывая, что m2=m4=0, по условию):
Силы инерции приложены в центрах масс и направлены противоположно ускорениям центров масс звеньев.
Главные моменты сил инерции:
;
;
Моменты сил инерции направлены противоположно угловым ускорениям звеньев.
.3.2 Кинетостатический силовой анализ механизма
Силовой анализ выполняется в порядке, обратном присоединению структурных групп. Поэтому отделяем от механизма статически определимую структурную группу (4;5). В точке C вращательной пары прикладываем реакцию F43 перпендикулярно CD(воздействия звена 3 на звено 4),. Реакция на звено 5 со стороны стойки O , приложена в точке D и D, и направлена перпендикулярно направляющим ползуна.
В точке D прикладываем силу FИ5 , направленную противоположно соответствующему ускорению на плане ускорений; движущую силу Fрез; а также силу тяжести G5.
Реакцию и реакцию находим путем построения плана сил согласно уравнению равновесия группы, которое записывается в соответствии с принципом Даламбера.
Выбираем мас