Практическая и Лабораторная. Буква Фамилии Л. Практическая и Лабораторная Механика

Практическая и Лабораторная. Буква Фамилии Л

Задание в демо файле.

Часть для поиска ниже дублирую

Тема.Кинематический анализ механизмов

Задание

Методом хорд построить диаграммы перемещений, скоростей и ускорений для ползуна D, а также план скоростей для 11-го положения.

Рекомендации по выполнению задания

Используя представленную методику, необходимо провести структурный анализ механизма и построить кинематические диаграммы ползуна D.

При выполнении задания студент должен (см. Бланк выполнения задания):

1.   Ознакомиться с представленным на кинематической схеме механизмом. Определить масштабные коэффициенты длин звеньев, времени, перемещений, скоростей и ускорений.

2.      Построить диаграммы перемещений, скоростей и ускорений звена D методом хорд в масштабе.

3.      Построить план скоростей для 11-го положения. За нулевое положение выберите максимально удаленное положение ползуна D от кривошипа.

4.      Диаграммы необходимо построить в КОМПАС.

5.      В качестве ответа приложите заполненный бланк выполнения заданий и чертеж с диаграммами и планом скоростей.

6.      Для дополнительного материала обратитесь к видеозаписи практического занятия и к методике выполнения в примере практического задания.

Пример выполнения практической работы

1.1. Исходные данные

Дана схема (рис. 2), частота вращения ведущего звена nAB = 950 об/мин и длины звеньев rAB = 110 мм, lBC = 460 мм, lBD = 290 мм. Исследование механизма производится в 11-ом положении (заданный угол поворота кривошипа).

Рис. 2. Схема механизма

1.2. Описание построения плана механизма

Принимаемдлину кривошипа1 на чертеже равной40 мм.

Расчет масштабного коэффициента производим по формуле

,

(1.1)

где       – масштабный коэффициент, м/мм;

 – длина кривошипа по заданию, м;

AB – длина кривошипа на чертеже, мм.

.

Расчет длин звеньев механизма на чертеже ведем, используя следующую формулу

,

(1.2)

Где  – длина звена на чертеже, мм;

– действительная длина звена, м;

– масштабный коэффициент, м/мм.

;

.

1.3. Структурный анализ механизма

Составим описание звеньев и кинематических пар механизма и занесём их соответственно в таблицу 1.1 и таблицу 1.2.

Таблица 1.1

Характеристика звеньев механизма

Обозначение звена

Описание звена

0

стойка

1

кривошип

2

шатун

3

ползун

4

шатун

5

ползун

Таблица 1.2

Характеристика кинематических пар механизма

Обозначение

пары

Подвижность пары

Звенья,

образующие пару

Тип

А0-1

одноподвижная

стойка, кривошип

низшая вращательная

В1-2

одноподвижная

кривошип, шатун

низшая вращательная

В1-4

одноподвижная

кривошип, шатун

низшая вращательная

С2-3

одноподвижная

ползун, шатун

низшая вращательная

С0-3

одноподвижная

ползун, стойка

низшая поступательная

D4-5

одноподвижная

ползун, шатун

низшая вращательная

D0-5

одноподвижная

ползун, стойка

низшая поступательная

Степень свободы плоского механизма находится по формуле Чебышева

,

(1.3)

где       – число подвижных звеньев, в данном механизме их 5 (табл. 1.1);

– число одноподвижных кинематических пар 5 класса, в данном механизме их 7 (табл. 1.2);

 – количество двухподвижных пар 4 класса, в данном механизме их нет (табл. 1.2).

.

1.4. Построение кинематических диаграмм

По найденным на пла­нах механизма положениям ведомого звена 5 вычерчиваем гра­фик перемещения ползуна B, начиная от крайнего нижнего по­ложения.

Время оборота ведущего звена (кривошипа AВ) найдем по формуле

,

(1.4)

где  – время оборота кривошипа АВ, с;

 – частота вращения кривошипа АВ, об/мин.

.

Изобразим это время на оси абсцисс отрезком x = 159 мм. Масштабный коэффициент времени на диаграмме рассчитывается по формуле

,

(1.5)

где      – масштабный коэффициент времени на диаграмме, с/мм;

 – время оборота кривошипа АВ, с;

 – принятая длина отрезка по оси абсцисс, мм.

.

Масштаб перемещений на диаграмме, откладываемых по оси ординат, принимаем равнымвеличине удвоенного масштаба длины на схеме механизма.

где      =0,00275 – масштабный коэффициент плана положений механизма, м/мм;

 – коэффициент уменьшения (увеличения) диаграммы перемещений по сравнению с планом положений;

Масштабный коэффициент угла поворота кривошипа найдем по формуле

,

(1.6)

где     – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа, рад/мм;

–масштабный коэффициентвремени на диаграмме, м/мм;

– угловая скорость звена 1, рад/с;

Угловую скорость звена 1 можно найти по следующей формуле

,

(1.7)

где     – угловая скорость звена 1, рад/с;

 – частота вращения кривошипа АВ, об/мин.

.

Тогда

.

Дифференцируя график перемещений, получим график изменения скорости ведомого звена. Дифференцирование проводим графически мето­дом хорд.

Вычисляем масштабный коэффициент скорости на диаграмме

,

(1.8)

где      – масштабный коэффициент скорости на диаграмме, м·с-1/мм;

–масштабный коэффициент перемещений на диаграмме, м/мм;

– угловая скорость звена 1, рад/с;

 – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа, рад/мм;

–полюсное расстояние, мм.

Полюсное расстояние Hv принимаю равным 40 мм.

Тогда

.

Аналогичным способом получим кривую ускорения, дифференцируя график скорости.

Вычисляем масштабный коэффициент ускорения на диаграмме

,

(1.9)

где      – масштабный коэффициент ускорения на диаграмме, м·с-2/мм;

– масштабный коэффициент скорости на диаграмме, м·с-1/мм;

– угловая скорость звена 1, рад/с;

 – масштабный коэффициент угла поворота кривошипа, рад/мм;

–полюсное расстояние, мм.

.

1.5. Описание построения плана скоростей

От произвольно взятой точки Р отложим вектор скорости , который направлен перпендикулярно кривошипу в направлении .Принимаем длину вектора  на плане скоростей равной 40 мм.

Вращение кривошипа задано схемой механизма и направлено против часовой стрелки.

Скорость точки B кривошипа можно найти, предварительно рассчитав угловую скорость вращения кривошипа

,

(1.10)

где       – скорость точки В кривошипа, м/с;

 – угловая скорость звена 1, рад/с;

 – длина кривошипа по заданию, м.

Расчет масштабного коэффициента скорости

,

(1.11)

где       – масштабный коэффициент скорости,м·с-1/мм;

 – скорость точки В кривошипа, м/с;

Pb – длина вектора Pb на плане скоростей, мм.

.

Для каждого из 12-и положений:

Скорость точки C ползуна найдем, решив совместно два векторных уравнения

(1.12)

Первое уравнение описывает движение т. С относительно т. В, а второе описывает движение т. С, принадлежащей ползуну.

Скорость точки D ползуна найдем, решив совместно два векторных уравнения

(1.13)

Первое уравнение описывает движение т. D относительно т. В, а второе описывает движение т. D, принадлежащей ползуну.

Векторы скоростей  и  строим из т. B перпендикулярно шатунам 2 и 4 до их пересечения с осью xx.

Сравнительный анализ

1.  Рассчитаем скорость и ускорение выходного звена, полученные построением планов скоростей. Для этого умножаем длину вектора абсолютной скорости ползуна С на масштабный коэффициент плана скоростей и длину вектора абсолютного ускорения на масштабный коэффициент плана ускорений:

План скоростей 

Бланк выполнения задания

Используя представленную методику, необходимо определить передаточное отношение многозвенного зубчатого механизма.

При выполнении задания следует:

7.   Ознакомиться с представленным на кинематической схеме механизмом. Определить масштабные коэффициенты длин звеньев, времени, перемещений, скоростей и ускорений.

8.      Построить диаграммы перемещений, скоростей и ускорений звена D методом хорд в масштабе.

Исходные данные

№ вар-та

Кинематическая схема

Числа зубьев колеса (записываются в соответствии со схемой)

lBC = 460 мм

lBD = 290 мм

lАB – согласно варианту

nAB– согласно варианту

Ниже разместите изображения диаграмм перемещений, скоростей и ускорений так, как показано в файле примера практического задания, а также план скоростей для 11го положения механизма.

________

Цель работы:ознакомление с механизмами, приобретение практических навыков составления кинематических схем и выявления строения (структуры) механизма.

1. Порядок запуска ВЛР

1.1. Получите доступ к виртуальному рабочему столу. Инструкция по доступу прилагается к заданию в курсе.

1.2. Откройте на виртуальном рабочем столе папку «Лабораторные работы», выберите папку «ВЛК „Теория механизмов и машин“», в ней – папку «1. Составление кинематической схемы механизма». Откройте ее.

1.3. В ней 3 файла:

·      Лабораторная установка (запуск виртуальной лабораторной работы).

·      Теоретический материал (теоретический материал к виртуальной лабораторной работе).

·      Шаблон отчета.

1.4. Запустите двойным щелчком файл Лабораторная установка, откроется окно ВЛР (рис. 1), основными элементами которого являются:

– информационная панель с тремя вкладками и кнопкой сворачивания;

– этапы лабораторной работы (0–5);

– лабораторная установка.

Рис. 1. Интерфейс ВЛР

Информационная панель состоит из трех вкладок (в верхней части панели):

– информация о программе;

– порядок работы с установкой;

– методические указания.

Вкладка«Порядок работы с установкой» содержит описание всех 5 этапов ВЛР. Переключение между этапами производится с помощью блока пронумерованных кнопок, расположенных в правом нижнем углу окна программы. Недоступные этапы обозначены серым цветом, доступные – светло-зеленым цветом, активный этап – темно-зеленым цветом.

Управление Лабораторной установкой производится при помощи мыши. Все активные элементы лабораторной установки подсвечены цветными маркерами. Чтобы развернуть на всё поле окно Лабораторной установки, надо нажать на значок сворачивания информационной панели.

Методические указания

1.             Изучите теоретический материал, представленный в папке «Лабораторные работы» ® «ВЛК „Теория механизмов и машин ® «1. Составление кинематической схемы механизма».

2.1         Выберите вариант механизма по первой букве вашей фамилии в табл. 1.

Таблица 1

Первая буква фамилии студента

А, Д, И, Й, Н, С, Ф,Х

Б, Е, Ё Ж, К, П, Т, Ч, Э, Я

В, Г, Л, О, У, Ц, Ю

З, М, Р, Ш, Щ, Ы

Механизм

Кривошипно-коромысловый

Рычажный

Кривошипно-кулисный

Кривошипно-ползунный

2.2     Составьте кинематическую схему механизма из предлагаемых элементов.

2.3     Определите подвижные звенья.

2.4     Определите кинематические пары.

2.5     Определите структурный состав механизма.

2.6      Оформите отчет на Бланке выполнения лабораторной работы и прикрепите его в курс для проверкии

Цель работы

Ознакомление с механизмами, приобретение практических навыков составления кинематических схем и выявления строения (структуры) механизма.

Кинематическая схема механизма

Название механизма:

Краткое описание работы механизма:

Рис. 1. Кинематическая схема механизма

Структурный анализ механизма

Таблица 1

Подвижные звенья

Схема

Название

Числоподвижныхзвеньевn =

Таблица 2

Кинематические пары

Схема

Название

Степень подвижности

Символ

Число кинематических пар 5-го класса Р5 = 

Число кинематических пар 4-го класса Р4 =

Степень подвижности механизма[1]W = 3n – 2P5 – P4 =

Таблица 3

Разложение механизма на структурные группы (группы Ассура[2])

Схема

Название

Количество

звеньев

Количество

кинематических пар

Формула строения

Формула строения механизма

  [1]Пассивные звенья при подсчёте степени подвижности механизма – удалить.

[2]В группах Ассура сохранить ту же нумерацию звеньев и то же обозначение кинематических пар, что и на кинематической схеме.