Синтез и анализ машинного агрегата (стр. 4 из 6)
1.6.3 Силовой расчёт группы Ассура II1(2,3)
На листе 1 проекта построенна схема нагружения группы в масштабе
КS = 0,005 м/мм. Силовой расчёт состоит из четырёх этапов:
1. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено 2, относительно шарнира В:
где hG2 = 82мм, hИ2 = 39,5мм – чертёжные плечи сил G2 и Р2, определяемые замером на схеме нагружения группы. Из уравнения имеем:
Т.к. 
> 0, то её действительное направление соответствует предварительно выбранному.
2. Состовляется сумма моментов сил, действующих на звено 3, относительно шарнира В:
где hG3 = 23мм, h43 = 176,5мм – чертёжные плечи сил G3 и R43, определяемые замером на схеме нагружения группы. Из уравнения имеем:
Т.к. 
> 0, то её действительное направление соответствует предварительно выбранному.3. Состовляется векторная сумма сил, действующих на группу:
Для построения плана сил по этому уравнению принимается масштаб –
kP = 50 H/мм. Определяются длины отрезков (табл.1.6).
Таблица1.6
Длины отрезков, изображающих известные силы
| Сила |  | G2 | PИ2 | R43 | G3 |  |
| Модуль,Н | 579,6 | 146 | 2195,2 | 4405 | 180 | 11723,2 |
| Отрезок | kl | lm | mn | no | oq | qr |
| Длина,мм | 11,6 | 2,9 | 43,9 | 88,1 | 3,6 | 234,5 |
В результате построения плана сил находятся длины отрезков (замером) sl = 198,5мм, qs = 236мм и определяются модули реакций
4. Составляется векторная сумма сил, действующих на звено 3:
По этому уравнению достраивается план сил группы и определяется
отрезок sn = 156,5мм, тогда модуль неизвестной реакции
R23 =(sn) KP = 156,5 50 = 782H.
1.6.4 Силовой расчёт механизма I класса
На листе 1 проекта построенна схема нагружения группы в масштабе
KS = 0,001
. Силовой расчёт состоит из из двух этапов.1. Составляется сумма моментов сил, действующих на звено, относительно шарнира О1:
Из уравнения имеем:
1. Составляется векторная сумма сил, действующих на звено 1:
По этому уравнению на листе 1 проекта строится сил в масштабе
kP = 50 H/мм. и определяется отрезок νt = 199,5 мм. тогда модуль неизвестной реакции:
R01 = (vt) · KP = 199,5 · 50 = 9975H.
На этом силовой расчёт механизма завершён.
1.7 Сравнение результатов графоаналитического
и «машинного» расчётов
В распечатке результатов расчёта на ЭВМ (в дальнейшем называемого «машинный») приняты обозначения, которым соответствуют параметры механизма, приведённые таблице 1.7.
Таблица 1.7.
Соответствие обозначений распечатки и обозначений механизма
| V1 | V2 | V3 | V5 | VS2 | VS3 | VS4 | BI | O2 | O3 | O4 | ||||||||
| VA, м/c | VB, м/c | VC, м/c | VD, м/c | VC2, м/c | VC3, м/c | VC4, м/c | Βi, ° | ω2, 1/c | ω3, 1/c | ω4, 1/c | ||||||||
| A1 | A2 | A3 | A5 | AS2 | AS3 | AS4 | G1 | E2 | E3 | E4 | ||||||||
| aA, м/c² | aB, м/c² | aC, м/c² | aD, м/c² | aS2, м/c² | aS3, м/c² | aS4, м/c² | γi, ° | ε2, 1/c² | ε3, 1/c² | ε4, 1/c² | ||||||||
| R01 | R12 | R23 | R03 | R34 | R45 | R05 | FIJ | MУР | ||||||||||
| R01, H | R12, H | R23, H | R03, | R34, H | R45, H | R05, H | Φij, ° | МУР,НМ | ||||||||||
В таблице 1.7:
βi – угол между вектором скорости
и осью х;γi – угол между вектором ускорения
и осью х;φij – угол между вектором реакции
и осью х.Сравнение результатов графоаналитического и «машинного» расчётов
приведено в таблице 1.8, где приняты следующие обозначения:
П – обозначение параметра;
Пга – величина параметра по результатам графоаналитического расчета;
Пм – величина параметра по результатам «машинного» расчёта;
Δ – относительные расхождения результатов, определяемое по выражению
Таблица 1.8.
Сравнение результатов графоаналитического и «машинного» расчётов
| ЗАДАЧА СКОРОСТЕЙ | |||||||||||||||
| П, м/с | VA | VB | VC | VD | VS2 | VS3 | VS4 | ||||||||
| Пга | 3,98 | 1,80 | 2,25 | 2,20 | 2,82 | 0 | 2,22 | ||||||||
| Пм | 3,98 | 1,80 | 2,25 | 2,21 | 2,82 | 0 | 2,22 | ||||||||
| Δ, % | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,45 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | ||||||||
| П, ° | βA | βB | βC | βD | βS2 | βS3 | βS4 | ||||||||
| Пга | 97 | 17 | – 163 | 180 | 85 | 0 | – 165,5 | ||||||||
| Пм | 97 | 17 | – 163 | 180 | 85 | 0 | – 165,5 | ||||||||
| Δ, % | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | ||||||||
| П, 1/с | ω2 | ω3 | ω4 | ||||||||||||
| Пга | – 5,59 | – 4,50 | – 2,64 | ||||||||||||
| Пм | – 5,59 | – 4,51 | – 2,61 | ||||||||||||
| Δ, % | 0,00 | 0,22 | 1,15 | ||||||||||||
| ЗАДАЧА УСКОРЕНИЙ | |||||||||||||||
| П, м/с² | aA | aB | aC | aD | aS2 | aS3 | aS4 | ||||||||
| Пга | 158 | 127 | 158,75 | 156 | 147,5 | 0 | 157 | ||||||||
| Пм | 158,35 | 127,16 | 158,95 | 156,18 | 147,78 | 0 | 157,12 | ||||||||
| Δ, % | 0,22 | 0,13 | 0,13 | 0,12 | 0,19 | 0,00 | 0,08 | ||||||||
| П, ° | γA | γB | γC | γD | γS2 | γS3 | γS4 | ||||||||
| Пга | 7 | 13 | – 167 | 180 | 9 | 0 | – 171 | ||||||||
| Пм | 7 | 13 | – 167 | 180 | 9 | 0 | – 171 | ||||||||
| Δ, % | 0 | 0 | 0 | 0 | 3,21 | 0 | 0 | ||||||||
| П, 1/с² | ε2 | ε3 | ε4 | ||||||||||||
| Пга | 35,62 | – 316,25 | – 144 | ||||||||||||
| Пм | 35,88 | – 317,26 | – 143,92 | ||||||||||||
| Δ, % | 0,72 | 0,32 | 0,06 | ||||||||||||
| СИЛОВОЙ РАСЧЁТ | |||||||||||||||
| П, Н | R01 | R12 | R23 | R03 | R34 | R45 | R05 | MУР, Нм | |||||||
| Пга | 9975 | 9925 | 7825 | 11800 | 4405 | 3610 | 395 | –377,15 | |||||||
| Пм | 9961,1 | 9911,6 | 7809,3 | 11789 | 4405,7 | 3611 | 396,62 | –378,44 | |||||||
| Δ, % | 0,14 | 0,14 | 0,20 | 0,09 | 0,02 | 0,03 | 0,41 | 0,34 | |||||||
| П, ° | φ01 | φ12 | φ23 | φ03 | φ34 | φ45 | φ05 | ||||||||
| Пга | 30 | 29,5 | 34 | – 157 | – 174,5 | – 174,5 | 90 | ||||||||
| Пм | 30 | 29,5 | 34 | – 157 | – 174,5 | – 174,5 | 90 | ||||||||
| Δ, % | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | ||||||||
| ПРИВЕДЁННЫЕ ФАКТОРЫ | |||||||||||||||
| Положение 2 | Расчёт | ЭВМ | Погрешность Δ, % | ||||||||||||
 | – 156,6 | – 156,6 | 0,00 | ||||||||||||
| IПР | 0,22 | 0,22 | 0,00 | ||||||||||||
2. Синтез и анализ кулачкового механизма
2.1 Построение диаграмм движения толкателя
1. Строится заданная диаграмма ускорений толкателя. Максимальная ордината ускорений на участке удаления Ya.y.max = 50 мм, выбирается произвольно, максимальная ордината ускорений на участке возвращения Ya.в.max определяется по формуле: