Выполнить кинематический анализ механизма

1. Построение кинематической схемы механизма.
Схему механизма строим в масштабе.
Ведущим звеном механизма является кривошип АВ, вращающаяся против часовой стрелки относительно точки А с постоянной угловой скоростью 1. Ведомым (рабочим) звеном в механизме является кулиса BC.
Проведем построение механизма в 6и положениях.
Принимаем масштаб построения μl=0,001ммм, тогда размеры механизма на плане положений
AB=lABμl=0,0450,001=45,0 мм
AD=lADμl=0,1350,001=135,0 мм
Отмечаем положение неподвижных опор А и D.
По заданию начальное положение механизма, когда звено BC находится в крайнем левом положении. При этом кривошип АВ находится в горизонтальном положении, когда точка В слева от точки А.
Строим кривошип в начальном положении.
Строим остальные 6 положений механизма, которые получаются поворотом кривошипа на угол 600 по ходу вращения кривошипа.
Из точек Bi проводим прямые через точку D. На этих прямых откладываем отрезок 200 мм (длина выбирается ориентировочно, чтобы сохранялось условие сборки механизма).
Рисунок 5. Положения механизма (μl=0,001 м/мм)
2. Построение плана скоростей механизма.
Построим план скоростей и ускорений для положения 5 механизма.
Определим значение скорости точки В. Так как кривошип совершает равномерное вращательное движение относительно неподвижной опоры (угловое ускорение звена 1 принимаем равным нулю, так как его значение не задано), то скорость точки В во всех положениях равна и определяется по формуле
VB=ω2l AB,
где ω1 - угловая скорость вращения кривошипа 1, с-1.
ω2=πn230=3,142×75030=78,55 с-1
VB=78,55×0,045=3,535 м/с
Вектор скорости точки В направлен перпендикулярно кривошипу АВ и направлен в сторону его вращения.
Принимаем масштаб построения плана скоростей равным
μV=0,05мс/мм
Определим длину вектора скорости точки В на плане скоростей в выбранном масштабе
pVb=VBμV=3,5350,05=70,7 мм
На плане скоростей отмечаем произвольно точку pV – полюс плана скоростей . Из полюса pv строим отрезок pVb перпендикулярно АВ в направлении вращения кривошипа.
Определим скорость точки С.
Составим векторное уравнение для точки B относительно точки D.
VB=VC+VCB
где VC - вектор скорости точки С относительно стойки, направлен в сторону движения ползуна (параллельно BC);
VCB - вектор скорости точки С относительно точки В, направлен перпендикулярно у ВС.
Решим графически данное векторное уравнение. Из точки b строим прямую перпендикулярно к звену BC. Из точки pv строим прямую параллельно ВС. На пересечении прямых отмечаем точку c.
Значения скоростей определим из плана скоростей
VC=pVc×μV=50,9×0,05=2,545мс
VCB=bc×μV=49,0×0,05=2,45мс
Определим значение угловой скорости звена BC
ω2=VCBlBC=VCBBC×μl=2,45162,2×0,001=15,1 с-1
Рисунок 6