Расчетно-графическая работа по дисциплине прикладная механика

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ СЕВЕРНОГО ЗАУРАЛЬЯ»

МЕХАНИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

Кафедра лесного хозяйства,

деревообработки и прикладной механики

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по дисциплине прикладная механика

Вариант 27

Студент:

Группа: Б-ЭЭ32

Руководитель проекта:

Тюмень, 2014

Задание

По заданным размерам построить кинематическую схему механизма в расчетном положении, которое определяется углом ц. Угол ц откладывается в направлении угловой скорости щ1 от оси О-О. Определить скорости точек А, В и С. Для этого построить план скоростей. Определить угловую скорость звена 2 щ2 . Указать на схеме направление щ2 круговой стрелкой. Определить ускорения точек A, B, C, S1, S2. Для этого построить план ускорений. Точки S1, S2 – центры масс звеньев. Находятся на серединах полных длин соответствующих звеньев. Определить угловое ускорение звена 2 е2. Указать на схеме направление е2 круговой стрелкой.

Дано:  угловая скорость кривошипа является постоянной и равна щ1=30 с-1, е=26 мм, ОА = 30 мм,  АВ = 90 мм,  AС = 38 мм, AS2=26 мм, ц=45°, m1=0,8ОА кг, m2=0,8ВС кг, m3=2m2 кг.

Определение скоростей точек звеньев и угловых скоростей звеньев для заданного положения механизма.
Определение скорости точки А.

Вектор скорости перпендикулярен кривошипу ОА.

Выбираем масштаб плана скоростей

Найдём отрезок, изображающий вектор скорости на плане:

Из полюса плана скоростей откладываем данный отрезок в направлении, перпендикулярном ОА в направлении угловой скорости .

Определение скорости точки В.

Запишем векторное уравнение:

.

Направления векторов скоростей:

, .

Продолжим строить план скоростей. Из конца вектора (точка a) проводим направление вектора . Из полюса (точка PV) проводим направление вектора . На пересечении двух проведённых направлений получим точку b. Измеряя длины полученных отрезков и умножая их на масштаб , получим значения скоростей:

Определение скорости точки С.

Воспользуемся следствием из теоремы подобия. Составим пропорцию:

Данный отрезок откладываем на продолжении отрезка ab. Точку c соединяем с полюсом PV.

Величина скорости точки С:

Определение угловой скорости шатуна АВ.

Для определения направления переносим вектор в точку В шатуна АВ и смотрим как она движется относительно точки А. Направление этого движения соответствует . В данном случае угловая скорость направлена против часовой стрелки.

Таблица 1

Скорость	Отрезок на плане	Направление	Величина отрезка на плане, мм	Масштабный коэффициент мV	Значение скорости, м/с
			103		1,024
			94	0,94
	ab		99	0,98
		129	1,29
	Против часовой стрелки	10,8

Определение ускорений точек звеньев и угловых ускорений звеньев для заданного положения механизма.
Определение ускорения точки А.

Так как угловая скорость является постоянной, то .

Вектор ускорения направлен параллельно кривошипу ОА от точки А к точке О.

Выбираем масштаб плана ускорений . Найдём отрезок, изображающий вектор ускорения на плане:

Из полюса плана ускорений Pa откладываем данный отрезок в направлении, параллельном АО.

Определение ускорения точки В.

Запишем векторное уравнение: .

Вектор относительного ускорения раскладываем на нормальную и касательную составляющие: .

Нормальное относительное ускорение равно:

Найдём отрезок, изображающий вектор ускорения на плане:

Продолжаем строить план ускорений. Вектор ускорения направлен параллельно АВ. Откладываем отрезок an из точки a плана ускорений в указанном направлении от точки В к точке А.

Вектор ускорения направлен перпендикулярно АВ. Проводим это направление из точки n плана ускорений.

Вектор ускорения направлен параллельно оси x–x. Проводим это направление из полюса Pa. Две прямые линии, проведённые из точек n и Pa в указанных направлениях, пересекаются в точке b.

Найдем величины ускорений. Измеряя длины полученных отрезков и умножая их на масштаб , получим:

Определение ускорения точки С.

Воспользуемся следствием из теоремы подобия. Составим пропорцию:

 

Данный отрезок откладываем на продолжении отрезка ab. Точку c соединяем с полюсом Pa

Величина ускорения точки С:

Определение ускорения точки S1.

Воспользуемся следствием из теоремы подобия. Составим пропорцию:

, 

Данный отрезок откладываем на прямой Paa от точки a.

Величина ускорения:

Определение ускорения точки S2.

Воспользуемся следствием из теоремы подобия. Составим пропорцию:

 

Данный отрезок откладываем на прямой ab от точки a. Точку s2  соединяем с полюсом Pa.

Величина ускорения:

Определение углового ускорения шатуна АВ.

Для определения направления переносим вектор в точку В шатуна АВ и смотрим как она движется относительно точки А. Направление этого движения соответствует . В данном случае угловое ускорение

направлено против часовой стрелки.

Таблица 2

Ускорение	Отрезок на плане	Направление	Длина отрезка на плане, мм	Масштабный коэффициент	Значение ускорения м/с2
		|| AO	110		33
		|| X - X	103	30,9
		111	33,3
		|| AB	35	10,5
		AB	38	11,4
		52	15,6
		51	15,3
		99	29,7
	По часовой стрелки	126,6