Привод конвейера ПК-19 (стр. 2 из 4)

Масштабные коэффициенты диаграмм:

где Хt – длина отрезка на оси абсцисс, равного одному периоду.

1.6 Определение угловых скоростей и ускорений

Определим угловые скорости звеньев в первом положении механизма:

;

Направление угловых скоростей и ускорений – соответственно направлению и характеру вращений этих звеньев относительно точек: А (шатун) и О2 (коромысло).

1.7 Определение скоростей и ускорений центров масс звеньев

;

1.8 Аналитический метод расчёта

1. Расчёт ведётся для первого положения.

Составляем уравнение замкнутости векторного контура

2. В проекциях на координатные оси

3. Разделим второе уравнение на первое

;

4. Берём производную от левой и правой части

;

5. Найдем передаточную функцию скоростей U31

;

6. Передаточную функцию ускорений U'31

;

7. Угловая скорость

8. Угловое ускорение

9.Составляем векторное уравнение для контура О2ВС

φ3=85.8°

;

м/с2

Составляем программу для вычисления скоростей и ускорений 5 звена и для построения диаграмм скорости и ускорения

Sub кинематика()

Dimf1, f3, w3, e3, sinf4, cosf4, sinf3, cosf3, U43, U431,_

Vc, ac, h, k As Double

Worksheets(1).Activate

Worksheets(1).Range("a:o").Clear

Worksheets(1).ChartObjects.Delete

Const l0 = 0.304

Const l1 = 0.104

Const l3 = 0.38

Const l4 = 0.57

Const l5 = 0.285

Const w1 = 8.37

h = 3

k = 1

For f1 = 10 * 3.14 / 180 To 370 * 3.14 / 180 Step 30 * 3.14 / 180

w3 = w1 * ((l1 ^ 2 + l0 * l1 * Sin(f1)) / (l1 ^ 2 + l0 ^ 2 + _

2 * l0 * l1 * Sin(f1)))

e3 = w1 ^ 2 * ((l0 * l1 * Cos(f1) * (l0 ^ 2 - l1 ^ 2)) / ((l1 ^ 2 + _

l0 ^ 2 + 2 * l0 * l1 * Sin(f1)) ^ 2))

sinf3 = (l0 + l1 * Sin(f1)) / (Sqr(l1 ^ 2 + l0 ^ 2 + 2 * l0 * l1 * Sin(f1)))

cosf3 = Sqr(1 - sinf3 ^ 2)

sinf4 = (l5 - l3 * sinf3) / l4

cosf4 = Sqr(1 - sinf4 ^ 2)

U43 = -((l3 * cosf3) / (l4 * cosf4))

U431 = (l3 * sinf3 + l4 * sinf4 * U43) / (l4 * cosf4)

Vc = -(w3 * (-l3 * sinf3 - l4 * sinf4 * U43))

ac = -((w3 ^ 2 * (-l3 * cosf3 - l4 * sinf4 * U431 - l4 * cosf4 * U43)) + _

(e3 * (-l3 * sinf3 - l4 * sinf4 * U43)))

Worksheets(1).Cells(3, h) = Vc

Worksheets(1).Cells(8, h) = ac

Worksheets(1).Cells(2, h) = k

Worksheets(1).Cells(7, h) = k

h = h + 1

k = k + 1

Next f1

Worksheets(1).Cells(2, 2) = 0

Worksheets(1).Cells(7, 2) = 0

Worksheets(1).Cells(3, 2) = Vc

Worksheets(1).Cells(8, 2) = ac

Worksheets(1).Cells(2, 1) = "Vc, м/с"

Worksheets(1).Cells(3, 1) = "Аналитические"

Worksheets(1).Cells(7, 1) = "ac, м/с^2"

Worksheets(1).Cells(8, 1) = "Аналитические"

Worksheets(1).Cells(1, 7) = "Положения механизма"

Worksheets(1).Cells(6, 7) = "Положения механизма"

End Sub

Рисунок 4 -Результаты работы программы

2. Силовой анализ механизма

Исходные данные:

Масса шатуна m2=70 кг.

Масса коромысла m3=80 кг.

Масса материала с жёлобом, m5=370 кг.

Диаметр цапф вращательных пар dц=60 мм.

Моменты инерции коромысла и шатуна

2.1 Определение сил инерции

Веса звеньев:

Сила полезного сопротивления

Силы инерции массивных звеньев и их моменты определим по формулам:

При расчётах диад действие момента инерции интерпретируем как действие соответствующей силы инерции, отнесённой на одноимённое плечо от центра тяжести данного звена. Рассчитаем эти плечи по формуле:

Плечо откладываем перпендикулярно линии действия силы, причём перпендикуляр опускаем из центра масс звена, и из полученной точки проводим линию, параллельно направлению действия силы инерции. Пересечение этой линии со звеном (действительное или мнимое) даёт нам точку приложения соответствующей силы инерции.

2.2 Расчёт диады 4-5

Для расчёта этой диады изобразим её со всеми приложенными к ней силами. Действия отброшенных связей заменяем реакциями

. Из условия равновесия ползуна 4 получим:

. Составим уравнение равновесия ползуна 5:

Строим план сил для диады 4-5. Масштабный коэффициент плана сил.

Из плана сил получаем

2.3 Расчёт диады 2-3

Изобразим диаду со всеми приложенными к ней силами. В точках А и О2 взамен отброшенных связей прикладываем реакции

. В точке С прикладываем ранее найденную реакцию

. Реакции

разложим на нормальные и касательные составляющие, при этом касательную составляющую

найдём по уравнению равновесия моментов сил, приложенных к звену 2: