Исследование кривошипно-шатунного механизма

Перечень чертежей:

1. Чертеж кинематического анализа механизма на формате А1 с приведением:

• плана положений механизма,
• планов ускорений и скоростей,
• годографа скорости центра масс,
• графика скорости точки,
• графика ускорения точки.

2. Кинетостатический анализ механизма А1, включающий в себя:

• план положений механизма,
• схемы структурных групп звеньев,
• планы скоростей и ускорений,
• планы для групп звеньев,
• планы сил для групп звеньев,
• схему ведущего звена,
• силовой расчет рычажного механизма по методу Жуковского Н.Е.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 22 страницах. В пояснительной записке описаны кинематический и кинетостатический виды анализа кривошипно-шатунного механизма.

В качестве исходных данных приведена схема кривошипно-шатунного механизма и приняты некоторые числовые параметры механизма:

Детали исследуемого механизма:

• кривошип,
• шатун (2 шт.),
• балансир,
• ползушка.

Кривошип вращается вокруг главной центральной оси инерции с постоянной угловой скоростью.

При расчете и построении планов скоростей (для 12 положений) величину скорости определяют путем измерения соответствующего скорости вектора и умножения его на масштаб плана скоростей.

При построении плана ускорений определяются значения следующих величин:

• абсолютное ускорение точки,
• модуль ускорения точки,
• масштаб плана ускорений,
• нормальные ускорения звеньев,
• угловые ускорения звеньев.

Пошагово описан процесс построения плана ускорений и найден радиус кривизны точек положения механизма.

В рамках кинетостатического анализа рычажного механизма:

• определены силы инерции звеньев и точек их приложения, моментов сил инерции звеньев,
• методом планов сил определены уравновешивающие силы,
• рассчитаны уравновешивающие силы методом «жесткого рычага» Н.Е. Жуковского,
• проведено сравнение результатов кинетостатического анализа.

Силовой расчет механизма с помощью метода плановых сил (Н.Г. Бруевича) представляет собой определение уравновешивающей силы с помощью последовательного расчета реакций в кинематических парах механизма. Силовой расчет заканчивается анализом ведущего звена.

В рамках силового расчета механизма определяют длины векторов и величин соответствующих действующих сил.

Рассмотрено условие равновесия для кривошипа, составлено уравнение, решаемое графическим методом.

Уравновешивающую силу определяют из уравнения моментов всех сил, которые действуют на механизм, относительно полюса плана скоростей.

По результатам сравнения результатов кинетостатического анализа, вычисления величины относительной погрешности сделан вывод, что силовой расчет механизма произведен достаточно точно.

В программе: Компас 3Dv