Кинематический и динамический анализ КШМ

Перечень чертежей:

1. Кинематический анализ механизма А1, включающий в себя:

• план положений механизма,
• планы скоростей и ускорений,
• кинематические графики перемещения, скорости и ускорения.

2. Годограф А1:

• схема кривошипно-шатунного механизма без противовеса,
• схема кривошипно-шатунного механизма с противовесом,
• годограф сил инерции без противовеса,
• годограф сил инерции с противовесом.

3. Чертеж противовеса на формате А4 с габаритными размерами.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 13 страницах. В пояснительной записке описан кинематический и динамический анализ кривошипно-шатунного механизма.

В качестве исходных данных заданы числовые значения следующих параметров механизма:

В рамках кинематического исследования КШМ:

• построены планы положений механизма с определением длин кривошипа и шатуна по принятому масштабному коэффициенту длины;
• для построения планов скоростей определены угловая скорость кривошипа, ее направление, числовые значения скоростей для каждого положения;
• в ходе построения плана ускорения вычислены масштабный коэффициент, тангенциальное и нормальное ускорения, по правилу подобия найдено положение точек центра масс;
• для проверки правильности графических построений значения скоростей и ускорений определены по аналитическим формулам;
• построены кинематические графики.

Построение кинематических графиков осуществляется на основании плана положений, планов скоростей и ускорений. По оси абсцисс откладываются длины отрезков, а по оси ординат – перемещение, скорость, ускорение – в зависимости от типа графика.

С учетом полученных по результатам аналитических расчетов значений величин и принятого масштабного коэффициента определяются ординаты графиков при различных положениях механизма.

По результатам сравнительного анализа скоростей аналитическим и графоаналитическим способами определяют отклонение, которое при правильном выполнении графического расчета не должно превышать 10%.

Для уравновешивания сил инерции:

• по условию статического замещения масс звеньев выполнен расчет замещающих масс механизма, сосредоточенных в точках,
• определена масса противовеса и силы инерции,
• вычислен масштабный коэффициент и определены длины векторов сил,
• выполнен расчет усилия, с которым механизм действует на стойку.,
• пошагово указана последовательность действий при построении кривой годографа,
• рассмотрены изменения давления на фундамент с учетом противовеса.

Для расчета противовеса предполагается, что он состоит из двух симметричных щек в форме секторов диска. По аналитическим формулам определен радиус сектора и толщина щеки.

В программе: Компас 3Dv, Autocad