TEMAT: Analiza kinematyczna i kinetostatyczna mechanizmu dźwigniowego.

Zadanie. 4A.

Zgodnie z numerem zadania przyjęto wymiary mechanizmu i położenie jak na rysunku.

0x01 graphic

0x01 graphic

  1. Analiza strukturalna mechanizmu.

    1. Ruchliwość i klasa mechanizmu.

Ruchliwość mechanizmu:

0x01 graphic

Podział mechanizmu na grupy strukturalne:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Człony 2, 3 tworzą grupę strukturalną klasy II.

Analizowany mechanizm jest mechanizmem kl. II.

  1. Analiza kinematyczna mechanizmu.

    1. Metoda grafoanalityczna (metoda planów).

PLAN PRĘDKOŚCI:

0x01 graphic

RÓWNANIA PLANU PRĘDKOŚCI:

Podziałka prędkości, przyjęto:

0x01 graphic

Znajduję prędkość punktu B należącego do członu napędzającego:

0x01 graphic

Ponieważ suwak 3 obraca się razem z jarzmem to jego prędkość kątowa jest równa prędkości kątowej jarzma 0x01 graphic
.

W celu znalezienia prędkości liniowych należy rozwiązać:

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Na podstawie planu prędkości odczytano:

0x01 graphic

PLAN PRZYSPIESZEŃ:

RÓWNANIA PLANU PRZYSPIESZEŃ:

Podziałka przyspieszeń, przyjęto:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Na podstawie planu przyspieszeń odczytano:

0x01 graphic

    1. Metoda analityczna.

0x01 graphic

0x01 graphic

Równania skalarne:

0x01 graphic

Ponieważ 0x01 graphic
otrzymujemy następujący układ równań:

0x01 graphic

Obliczam kąt 0x01 graphic
:

Dzielę stronami układ równań:

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczam długość wektora 0x01 graphic
:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

Obliczam pierwiastki otrzymanego równania kwadratowego:

0x01 graphic

Zatem: 0x01 graphic

Obliczam prędkość kątową członu 2:

Po zróżniczkowaniu równania 0x01 graphic
otrzymujemy:

0x01 graphic

Obracam układ współrzędnych o kąt 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Po podstawieniu danych liczbowych:

0x01 graphic

Prędkość względna prowadnicy 2 względem suwaka 3 znajduję obracając układ współrzędnych o kąt 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Po podstawieniu danych liczbowych:

0x01 graphic

Po zróżniczkowaniu równania 0x01 graphic
otrzymujemy:

0x01 graphic

Ponieważ 0x01 graphic

Obliczam przyspieszenie styczne prowadnicy 2 względem suwaka 3.

Obracam układ współrzędnych o kąt 0x01 graphic
:

0x01 graphic
0x01 graphic

Po podstawieniu danych liczbowych:

0x01 graphic

Obliczam przyspieszenie kątowe członu 2:

Obracam układ współrzędnych o kąt 0x01 graphic
:

0x01 graphic

Po podstawieniu danych liczbowych:

0x01 graphic

    1. Porównanie wyników obliczeń kinematycznych dla zadanego położenia mechanizmu.

Lp

Szukana

Metoda wykreślna

Metoda analityczna

SAM

1

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

2

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

3

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

4

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

5

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

6

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

7

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

8

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

9

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

10

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic