Мы поможем в написании ваших работ!
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
|
Расчёты по методу Жуковского
Правильность определения уравновешивающей силы Рур определяем также с помощью рычага Жуковского. Для этого строим план скоростей и в соответствии с точками прикладываем внешние силы инерции, провернув их по часовой стрелке на 900. Уравновешивающую силу Ру” прикладываем в точке a1 перпендикулярно к Ра1.
Запишем уравнение равновесие рычага:
Н
Уравновешивающие силы Ру и Ру” не равны, потому что приложены в различных точках, но моменты этих сил должны быть равны между собой. Расхождение величин этих моментов из-за неточности графического построения допускается в пределах 5%.
Уравновешивающий момент от силы Ру”, определяемой по рычагу Жуковского:
М I у = Ру” *rO2A = 102,88(Н. м)
Уравновешивающий момент от силы Ру, определяемой по плану сил:
Мур = Рур. rb 5 =98,46 (Н. м)
Относительная величина расхождения определяемого момента в обоих случаях:

Расчёты с применением принципа возможных перемещений
Pин5·V5· cos180 +G5·V5·cos90 + Pин3·V3·cos180 + G3·V3·cos107 + Py·V1· cos0 + Pnc·V5· cos0 = 0
Силы инерции действуют в противоположные стороны от ускорения направление и величину V3 и V5 берём с плана скоростей.
V5=44 мм
V3=25 мм
V1=98,8 мм
Py= (Pин5·V5· cos180 +G5·V5·cos90 + Pин3·V3·cos180 + G3·V3·cos107+ Pnc·V5· cos0)/ V1· cos0 = 128 Н
Синтез плоского кулачкового механизма
Ведущее звено в кулачковом механизме называют кулачком. Ведомое - толкателем. Элементы высшей кинематической пары принадлежащей кулачку называют профилем кулачка, а элементы принадлежащие толкателю называют профилем толкателя.
Кулачковый механизм состоит из кулачка, толкателя, ролика, который закреплен на толкателе и непосредственно соприкасается с поверхностью кулачка. Ролик служит для уменьшения трения возникающего в зоне контакта кулачка с толкателем.
Полный цикл толкателя в кулачковом механизме соответствует одному полному обороту кулачка. Промежутки соответствующие удалению из самого (по отношению к центру вращения кулачка) в самое дальнее, высотою в самом дальнем положении, возвращение из самого дальнего положения в самое близкое, высотою в самом ближнем положении называют Ту, Твп, Тпр, Тнв.
φТу+φТвп+φТпр+φТнв=360ú
Задача синтеза кулачкового механизма состоит в том, чтобы построить профиль кулачковой шайбы удовлетворяющий поставленным технологическим требованиям.
Таблица результатов.
|
|
| T
| 6,1
| сек
| Rp
| 10
| мм
| |
|
| w1
| 1,029508
| рад/сек
|
|
|
| |
|
| Vmax
| 0,010714
| м/с
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| SH
| 0,018024
| м
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
| t
| fi
| Sbi
| riK
| xk
| yk
| |
|
| 0
| 0
| 0
| 0,008024
| 0,008024
| 0
| |
|
| 0,05
| 0,051475
| 0,91
| 0,008934
| 0,008922
| 0,00046
| |
|
| 0,1
| 0,102951
| 1,82
| 0,009844
| 0,009792
| 0,001012
| |
|
| 0,15
| 0,154426
| 2,73
| 0,010754
| 0,010626
| 0,001654
| |
|
| 0,2
| 0,205902
| 3,64
| 0,011664
| 0,011418
| 0,002385
| |
|
| 0,25
| 0,257377
| 4,55
| 0,012574
| 0,01216
| 0,003201
| |
|
| 0,3
| 0,308852
| 5,46
| 0,013484
| 0,012846
| 0,004099
| | S=20,714t
| 0,35
| 0,360328
| 6,37
| 0,014394
| 0,01347
| 0,005075
| |
|
| 0,4
| 0,411803
| 7,28
| 0,015304
| 0,014025
| 0,006126
| |
|
| 0,45
| 0,463279
| 8,19
| 0,016214
| 0,014505
| 0,007246
| |
|
| 0,5
| 0,514754
| 9,1
| 0,017124
| 0,014905
| 0,008431
| |
|
| 0,55
| 0,56623
| 10,01
| 0,018034
| 0,01522
| 0,009675
| |
|
| 0,6
| 0,617705
| 10,92
| 0,018944
| 0,015444
| 0,010972
| |
|
| 0,65
| 0,66918
| 11,83
| 0,019854
| 0,015572
| 0,012316
| |
|
| 0,7
| 0,720656
| 12,74
| 0,020764
| 0,015602
| 0,013702
| |
|
| 0,75
| 0,772131
| 13,65
| 0,021674
| 0,015528
| 0,015121
| |
|
| 0,8
| 0,823607
| 14,56
| 0,022584
| 0,015348
| 0,016568
| |
|
| 0,85
| 0,875082
| 15,47
| 0,023494
| 0,015058
| 0,018034
| |
|
| 0,9
| 0,926557
| 16,38
| 0,024404
| 0,014657
| 0,019513
| |
|
| 0,95
| 0,978033
| 17,29
| 0,025314
| 0,014142
| 0,020996
| |
|
| 1
| 1,029508
| 18,2
| 0,026224
| 0,013512
| 0,022475
| |
|
| 1,05
| 1,080984
| 19,11
| 0,027134
| 0,012766
| 0,023944
| |
|
| 1,1
| 1,132459
| 20,02
| 0,028044
| 0,011903
| 0,025393
| |
|
| 1,15
| 1,183934
| 20,93
| 0,028954
| 0,010924
| 0,026814
| |
|
| 1,2
| 1,23541
| 21,5
| 0,029524
| 0,009717
| 0,027879
| |
|
| 1,25
| 1,286885
| 21,5
| 0,029524
| 0,00827
| 0,028342
| |
|
| 1,3
| 1,338361
| 21,5
| 0,029524
| 0,006801
| 0,02873
| |
|
| 1,35
| 1,389836
| 21,5
| 0,029524
| 0,005314
| 0,029042
| |
|
| 1,4
| 1,441311
| 21,5
| 0,029524
| 0,003812
| 0,029277
| |
|
| 1,45
| 1,492787
| 21,5
| 0,029524
| 0,002301
| 0,029434
| |
|
| 1,5
| 1,544262
| 21,5
| 0,029524
| 0,000783
| 0,029514
| |
|
| 1,55
| 1,595738
| 21,5
| 0,029524
| -0,00074
| 0,029515
| |
|
| 1,6
| 1,647213
| 21,5
| 0,029524
| -0,00225
| 0,029438
| |
|
| 1,65
| 1,698689
| 21,5
| 0,029524
| -0,00377
| 0,029283
| |
|
| 1,7
| 1,750164
| 21,5
| 0,029524
| -0,00527
| 0,029051
| |
|
| 1,75
| 1,801639
| 21,5
| 0,029524
| -0,00676
| 0,028741
| |
|
| 1,8
| 1,853115
| 21,5
| 0,029524
| -0,00822
| 0,028355
| |
|
| 1,85
| 1,90459
| 21,5
| 0,029524
| -0,00967
| 0,027895
| |
|
| 1,9
| 1,956066
| 21,5
| 0,029524
| -0,0111
| 0,02736
| |
|
| 1,95
| 2,007541
| 21,5
| 0,029524
| -0,01249
| 0,026753
| | S=23,2
| 2
| 2,059016
| 21,5
| 0,029524
| -0,01385
| 0,026075
| |
|
| 2,05
| 2,110492
| 21,5
| 0,029524
| -0,01517
| 0,025328
| |
|
| 2,1
| 2,161967
| 21,5
| 0,029524
| -0,01645
| 0,024514
| |
|
| 2,15
| 2,213443
| 21,5
| 0,029524
| -0,01769
| 0,023635
| |
|
| 2,2
| 2,264918
| 21,5
| 0,029524
| -0,01889
| 0,022693
| |
|
| 2,25
| 2,316393
| 21,5
| 0,029524
| -0,02003
| 0,021691
| |
|
| 2,3
| 2,367869
| 21,5
| 0,029524
| -0,02112
| 0,020632
| |
|
| 2,35
| 2,419344
| 21,5
| 0,029524
| -0,02215
| 0,019518
| |
|
| 2,4
| 2,47082
| 21,5
| 0,029524
| -0,02313
| 0,018352
| |
|
| 2,45
| 2,522295
| 21,5
| 0,029524
| -0,02404
| 0,017138
| |
|
| 2,5
| 2,57377
| 21,5
| 0,029524
| -0,02489
| 0,015878
| |
|
| 2,55
| 2,625246
| 21,5
| 0,029524
| -0,02568
| 0,014576
| |
|
| 2,6
| 2,676721
| 21,5
| 0,029524
| -0,02639
| 0,013236
| |
|
| 2,65
| 2,728197
| 21,5
| 0,029524
| -0,02704
| 0,011861
| |
|
| 2,7
| 2,779672
| 21,5
| 0,029524
| -0,02761
| 0,010454
| |
|
| 2,75
| 2,831148
| 21,5
| 0,029524
| -0,02811
| 0,009019
| |
|
| 2,8
| 2,882623
| 21,5
| 0,029524
| -0,02854
| 0,007561
| |
|
| 2,85
| 2,934098
| 21,5
| 0,029524
| -0,02889
| 0,006082
| |
|
| 2,9
| 2,985574
| 21,5
| 0,029524
| -0,02917
| 0,004588
| |
|
| 2,95
| 3,037049
| 21,5
| 0,029524
| -0,02936
| 0,003081
| |
|
| 3
| 3,088525
| 21,5
| 0,029524
| -0,02948
| 0,001566
| |
|
| 3,05
| 3,14
| 21,5
| 0,029524
| -0,02952
| 4,7E-05
| |
|
| 3,1
| 3,191475
| 21,5
| 0,029524
| -0,02949
| -0,00147
| |
|
| 3,15
| 3,242951
| 20,88
| 0,028904
| -0,02876
| -0,00292
| |
|
| 3,2
| 3,294426
| 20,3
| 0,028324
| -0,02799
| -0,00431
| |
|
| 3,25
| 3,345902
| 19,72
| 0,027744
| -0,02717
| -0,00563
| | S=-12,81t+54,218
| 3,3
| 3,397377
| 19,14
| 0,027164
| -0,02628
| -0,00687
| |
|
| 3,35
| 3,448852
| 18,56
| 0,026584
| -0,02534
| -0,00804
| |
|
| 3,4
| 3,500328
| 17,98
| 0,026004
| -0,02435
| -0,00913
| |
|
| 3,45
| 3,551803
| 17,4
| 0,025424
| -0,02331
| -0,01014
| |
|
| 3,5
| 3,603279
| 16,82
| 0,024844
| -0,02224
| -0,01107
| |
|
| 3,55
| 3,654754
| 16,24
| 0,024264
| -0,02114
| -0,01191
| |
|
| 3,6
| 3,70623
| 15,66
| 0,023684
| -0,02001
| -0,01267
| |
|
| 3,65
| 3,757705
| 15,08
| 0,023104
| -0,01886
| -0,01335
| |
|
| 3,7
| 3,80918
| 14,5
| 0,022524
| -0,01769
| -0,01394
| |
|
| 3,75
| 3,860656
| 13,92
| 0,021944
| -0,01651
| -0,01445
| |
|
| 3,8
| 3,912131
| 13,34
| 0,021364
| -0,01533
| -0,01488
| |
|
| 3,85
| 3,963607
| 12,76
| 0,020784
| -0,01415
| -0,01522
| |
|
| 3,9
| 4,015082
| 12,18
| 0,020204
| -0,01297
| -0,01549
| |
|
| 3,95
| 4,066557
| 11,6
| 0,019624
| -0,01181
| -0,01567
| |
|
| 4
| 4,118033
| 11,02
| 0,019044
| -0,01066
| -0,01578
| |
|
| 4,05
| 4,169508
| 10,44
| 0,018464
| -0,00954
| -0,01581
| |
|
| 4,1
| 4,220984
| 9,86
| 0,017884
| -0,00844
| -0,01577
| |
|
| 4,15
| 4,272459
| 9,28
| 0,017304
| -0,00737
| -0,01566
| |
|
| 4,2
| 4,323934
| 8,7
| 0,016724
| -0,00633
| -0,01548
| |
|
| 4,25
| 4,37541
| 8,12
| 0,016144
| -0,00534
| -0,01524
| |
|
| 4,3
| 4,426885
| 7,54
| 0,015564
| -0,00438
| -0,01493
| |
|
| 4,35
| 4,478361
| 6,96
| 0,014984
| -0,00347
| -0,01458
| |
|
| 4,4
| 4,529836
| 6,38
| 0,014404
| -0,00261
| -0,01416
| |
|
| 4,45
| 4,581311
| 5,8
| 0,013824
| -0,00181
| -0,01371
| |
|
| 4,5
| 4,632787
| 5,22
| 0,013244
| -0,00105
| -0,0132
| |
|
| 4,55
| 4,684262
| 4,64
| 0,012664
| -0,00036
| -0,01266
| |
|
| 4,6
| 4,735738
| 4,06
| 0,012084
| 0,000282
| -0,01208
| |
|
| 4,65
| 4,787213
| 3,48
| 0,011504
| 0,00086
| -0,01147
| |
|
| 4,7
| 4,838689
| 2,9
| 0,010924
| 0,001376
| -0,01084
| |
|
| 4,75
| 4,890164
| 2,32
| 0,010344
| 0,001829
| -0,01018
| |
|
| 4,8
| 4,941639
| 1,74
| 0,009764
| 0,002219
| -0,00951
| |
|
| 4,85
| 4,993115
| 1,16
| 0,009184
| 0,002545
| -0,00882
| |
|
| 4,9
| 5,04459
| 0,58
| 0,008604
| 0,002806
| -0,00813
| |
|
| 4,95
| 5,096066
| 0
| 0,008024
| 0,003004
| -0,00744
| |
|
| 5
| 5,147541
| 0
| 0,008024
| 0,003383
| -0,00728
| | S=0
|
| 5,05
| 5,199016
| 0
| 0,008024
| 0,003753
| -0,00709
| |
|
| 5,1
| 5,250492
| 0
| 0,008024
| 0,004112
| -0,00689
| |
|
| 5,15
| 5,301967
| 0
| 0,008024
| 0,004462
| -0,00667
| |
|
| 5,2
| 5,353443
| 0
| 0,008024
| 0,004799
| -0,00643
| |
|
| 5,25
| 5,404918
| 0
| 0,008024
| 0,005123
| -0,00618
| |
|
| 5,3
| 5,456393
| 0
| 0,008024
| 0,005434
| -0,0059
| |
|
| 5,35
| 5,507869
| 0
| 0,008024
| 0,005731
| -0,00562
| |
|
| 5,4
| 5,559344
| 0
| 0,008024
| 0,006012
| -0,00531
| |
|
| 5,45
| 5,61082
| 0
| 0,008024
| 0,006278
| -0,005
| |
|
| 5,5
| 5,662295
| 0
| 0,008024
| 0,006527
| -0,00467
| |
|
| 5,55
| 5,71377
| 0
| 0,008024
| 0,006758
| -0,00433
| |
|
| 5,6
| 5,765246
| 0
| 0,008024
| 0,006972
| -0,00397
| |
|
| 5,65
| 5,816721
| 0
| 0,008024
| 0,007167
| -0,00361
| |
|
| 5,7
| 5,868197
| 0
| 0,008024
| 0,007343
| -0,00324
| |
|
| 5,75
| 5,919672
| 0
| 0,008024
| 0,0075
| -0,00285
| |
|
| 5,8
| 5,971148
| 0
| 0,008024
| 0,007637
| -0,00246
| |
|
| 5,85
| 6,022623
| 0
| 0,008024
| 0,007753
| -0,00207
| |
|
| 5,9
| 6,074098
| 0
| 0,008024
| 0,007849
| -0,00167
| |
|
| 5,95
| 6,125574
| 0
| 0,008024
| 0,007925
| -0,00126
| |
|
| 6
| 6,177049
| 0
| 0,008024
| 0,007979
| -0,00085
| |
|
| 6,05
| 6,228525
| 0
| 0,008024
| 0,008012
| -0,00044
| |
|
| 6,1
| 6,28
| 0
| 0,008024
| 0,008024
| -2,6E-05
|
Диаграмма EXCEL с теоретическим профилем кулачка.

Расчёт маховика
Таблицы результатов.
| РП.С., Н
| ω1, рад/сек
| , радиан
| Положение №
| Угол поворота, φ°
| Время t, сек
| ∆t, сек
| Перемещение S, м
| ∆S, м
| | 540
| 5,23
| 0
| 0
| 0
| 0,00
| 0,00
| 0
| 0
| | 540
| 5,23
| 0,523599
| 1
| 30
| 5,74
| 5,74
| 0,023
| 0,023
| | 540
| 5,23
| 1,047198
| 2
| 60
| 11,47
| 5,74
| 0,076
| 0,053
| | 540
| 5,23
| 1,570796
| 3
| 90
| 17,21
| 5,74
| 0,146
| 0,07
| | 540
| 5,23
| 2,094395
| 4
| 120
| 22,94
| 5,74
| 0,221
| 0,075
| | 540
| 5,23
| 2,617994
| 5
| 150
| 28,68
| 5,74
| 0,291
| 0,07
| | 540
| 5,23
| 3,141593
| 6
| 180
| 34,42
| 5,74
| 0,346
| 0,055
| | 540
| 5,23
| 3,665191
| 7
| 210
| 40,15
| 5,74
| 0,37
| 0,024
| | 540
| 5,23
| 4,18879
| 8
| 240
| 45,89
| 5,74
| 0,346
| -0,024
| | 540
| 5,23
| 4,712389
| 9
| 270
| 51,63
| 5,74
| 0,254
| -0,092
| | 540
| 5,23
| 5,235988
| 10
| 300
| 57,36
| 5,74
| 0,123
| -0,131
| | 540
| 5,23
| 5,759587
| 11
| 330
| 63,10
| 5,74
| 0,028
| -0,095
| | 540
| 5,23
| 6,283185
| 12
| 360
| 68,83
| 5,74
| 0
| -0,028
|
| Скорость V, м/с
| ∆V, м/с
| Ускорение а, м/с2
| ∆φ, рад
| МП.С., Н∙м
| Мп.с.*∆φ
| Мдв, Н∙м
| АП.С., Н∙м
| Адв, Н∙м
| | 0,000
| 0
| 0,0029
| 0,0000
| 0,0000
| 0,0000
| 0,042
| 0
| 0
| | 0,004
| 0,004
| 0,0007
| 0,5236
| 0,4140
| 0,2168
| 0,042
| 0,216769893
| 0,021991
| | 0,009
| 0,005
| 0,0009
| 0,5236
| 0,9540
| 0,4995
| 0,042
| 0,716283125
| 0,043982
| | 0,012
| 0,003
| 0,0005
| 0,5236
| 1,2600
| 0,6597
| 0,042
| 1,376017582
| 0,065973
| | 0,013
| 0,001
| 0,0002
| 0,5236
| 1,3500
| 0,7069
| 0,042
| 2,082875929
| 0,087965
| | 0,012
| -0,001
| -0,0002
| 0,5236
| 1,2600
| 0,6597
| 0,042
| 2,742610387
| 0,109956
| | 0,010
| -0,003
| -0,0005
| 0,5236
| 0,9900
| 0,5184
| 0,042
| 3,260973174
| 0,131947
| | 0,004
| -0,005
| -0,0009
| 0,5236
| 0,4320
| 0,2262
| 0,042
| 3,487167845
| 0,153938
| | -0,004
| -0,008
| -0,0015
| 0,5236
| -0,4320
| -0,2262
| 0,042
| 3,260973174
| 0,175929
| | -0,016
| -0,012
| -0,0021
| 0,5236
| -1,6560
| -0,8671
| 0,042
| 2,393893602
| 0,19792
| | -0,023
| -0,007
| -0,0012
| 0,5236
| -2,3580
| -1,2346
| 0,042
| 1,159247689
| 0,219911
| | -0,017
| 0,006
| 0,0011
| 0,5236
| -1,7100
| -0,8954
| 0,042
| 0,263893783
| 0,241903
| | 0,000
| 0,017
| 0,0029
| 0,5236
| 0,0000
| 0,0000
| 0,042
| 0,263893783
| 0,263894
|
| ΔΕ
| W3
| J3W32/2
| m5V52/2
| Т
| JПР
| | 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| | 0,194779
| 0,645
| 0,228814
| 0,000579
| 0,229393
| 0,016773
| | 0,672301
| 0,986
| 0,534708
| 0,003073
| 0,537781
| 0,039322
| | 1,310044
| 1,053
| 0,609845
| 0,005361
| 0,615206
| 0,044983
| | 1,994911
| 1,12
| 0,68992
| 0,006154
| 0,696074
| 0,050896
| | 2,632655
| 0,9
| 0,4455
| 0,005361
| 0,450861
| 0,032966
| | 3,129026
| 0,68
| 0,25432
| 0,00331
| 0,25763
| 0,018837
| | 3,33323
| 0,78
| 0,33462
| 0,00063
| 0,33525
| 0,024513
| | 3,085044
| 0,88
| 0,42592
| 0,00063
| 0,42655
| 0,031189
| | 2,195973
| 1,401
| 1,079541
| 0,009261
| 1,088801
| 0,079611
| | 0,939336
| 1,922
| 2,031746
| 0,018776
| 2,050522
| 0,149931
| | 0,021991
| 0,961
| 0,507937
| 0,009874
| 0,517811
| 0,037862
| | 0
| 0
| 0
| 0
| 0
| 0
|
| J3
| 1,1
|
| 0,0333333
|
|
| | m5
| 72
| СР
| 5,23
| МЕ, Дж/мм
| 0,0322
| |
|
| Emax
| 2,0505223
| MJ, кгм2/мм
| 0,0012
| |
|
| Emin
| 0
|
|
| |
|
| tgmin
| 26,525003
|
|
| |
|
| tgmax
| 28,082111
|
|
|
Выводы
Анализируя три, вышеописанных метода, приходим к выводу, что самый точный метод - аналитический. Потому что для любой точки можно найти все необходимые параметры с точностью до сотых. Самый неточный метод - графический. В этом методе есть много недостатков:
1. Необходимость вести расчет расстояния с мертвой зоны (крайнее положение механизма).
2. Формулы вычисления скорости и ускорения приближенные.
3. Измерение расстояния неточное.
Можно повысить точность получения данных, проведя некоторые изменения. Например:
Вести построение кинематической схемы на компьютере в соответствующей программе. Это даст возможность вычисление расстояния с большой точностью.
Список литературы
1. Кореняко А.С. и др. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин. - Киев: Вища школа, 1970.
2. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. - М.: Высш. шк., 1986.
. Фролов К.В. и др. Теория механизмов и машин. - М.: Высш. шк., 1987.
. Калабин С.Ф. Методические указания по оформлению пояснительной записки и графической части курсового проекта по курсу «Механизмы приборных и вычислительных систем». - Ижевск, 1986.
. Артоболевский И.И. ТММ. - М: Наука, 1988.
. Ястребов В.М. Методическое руководство к курсовому проекту по ТММ - Ижевск, 1974 г.
|