Курсовая Кинематический анализ механизма

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 8.11.2024

Содержание.

	Введение.	2
1.	Кинематический анализ механизма.	3
1.2	Структурный анализ механизма.	3
1.3	Выбор масштабного коэффициента и построение планов положения механизмов.	4
2.	Построение кинематических диаграмм.	8
2.1	Построение диаграммы перемещений.	8
2.2	Построение диаграммы скоростей методом графического дифференцирования.	10
2.3	Построение диаграммы ускорений.	11
2.4	Обобщение данных кинематических диаграмм.	11
3.	Построение планов скоростей и определение погрешностей их построения.	13
4.	Построение плана ускорений для первого положения звеньев механизма.	17
5.	Построение планов сил группы Асура и свободного звена со стойкой	20
5.1	Построение плана сил группы Асура.	20
5.2	Построение плана сил для свободного звена со стойкой	22
	Заключение.

Введение.

Теория механизмов машин – научная дисциплина, изучающая структуру, кинематику и динамику механизмов в связи с их анализом и синтезом. (И.И. Артоболевский).

Цель дисциплины – анализ и синтез типовых механизмов и их систем.

Курсовая работа по дисциплине «Теория механизмов машин» преследует цель научить студентов проводить кинематический анализ механизма, строить планы положений звеньев механизма, планы скоростей и ускорений механизма, кинематические диаграммы (построение диаграмм перемещений и диаграмм скоростей и ускорений методом графического дифференцирования). А так же определению по планам и диаграммам скоростей и ускорений реальных скоростей и ускорений звеньев механизма в каждый момент времени. Кроме того, еще одной целью курсовой является – воспитание навыков правильного оформления научной документации.

В данной курсовой будет рассмотрен кривошипно-ползунный механизм. Этот механизм широко применяется в различных машинах: двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах и насосах, станках. Ковочных машинах и прессах. Для каждой машины необходимо учитывать специфику работы данного механизма и необходимые требования к нему. Теория механизмов машин, как учебная дисциплина, рассматривает изучение синтеза и анализа общих для данного вида механизма, не зависящих от функционального назначения машины, в которой он применяется.

Теория механизмов машин широко использует общие математические методы анализа и синтеза, которые изучаются в курсе дисциплины.
1.

Кинематический анализ механизма.

1.1Структурный анализ механизма.

Определяем степень подвижности механизма.(Рисунок1.1).

Рисунок 1.1. План положения №1 механизма.

1)   n=3

1-   кривошип ОА

2-   шатун ЕВ

3-   ползун В

2)   движения, выполняемые звеньями ползуна:

1 (0;1)

2 (1;2) – вращательное

3 (2;3) – вращательное

4 (3;0) – поступательное

Р₅=5

Степень подвижности определяем по формуле А.П. Малышева:

W=6n-∑iP_i

W=6-5=1

Механизм имеет степень свободы равную единице.

Выделяем группу Асура (Рисунок1.1.2):

Рисунок 1.1.2. Группа Асура.

Два подвижных звена; три кинематические пары.

1.2. Выбор масштабного коэффициента и построение планов положений механизма.

Строим 12 планов положений кривошипно-ползунного механизма (при общем изображении стойки), согласно нумерованным положениям входного звена 1, показанном на схеме механизма. А так же дополнительно строим ещё два положения механизма для крайних точек.

Перечерчиваем с листа план положений механизма, соблюдая соразмерность его звеньев. Для чего используем реальные размеры, заданные заданием на курсовую работу. Но так как начерченный в натуральную величину механизм будет слишком мал, выбираем масштабный коэффициент.

Для этого находим приблизительную натуральную длину и ширину плана положений: длина – к звену L_ОА прибавляем участок L_АВ, затем к этой сумме прибавляем участок L_АЕ; ширина – если не учитывать значение показателя ℮, то в положении 12 звенья образуют прямоугольный треугольник, в котором звено L_ВЕ будет являться гипотенузой, а опущенный из точки Е отрезок до прямой L_АВ – катетом. Таким образом мы получаем два подобных треугольника L_АОВ и L_О1ЕВ. По теореме Пифагора находим сторону ОВ.

АВ =

Далее, следуя из подобия треугольников, согласно пропорции находим величину ВО¹

Величину L_ЕО1 умножаем на два – это и есть искомая ширина.

Эти данные используем для подбора масштабного коэффициента и выбора точки О на чертеже.

План положений звеньев механизма должен вписываться в правую верхнюю четверть рабочей части листа формата А1 (ватман).

Масштабный коэффициент подбираем по формуле:

= Д/Дч

Где: Д – длина плана положений, в натуральную величину.

Дч – длина отведённого поля для плана положений на чертеже.

= 0,022/55=0,0004 м/мм

Составляем таблицу 1.2, в которую сводим расчёт длин

параметров для построения плана положений механизма.

Таблица 1.2. Значения параметров для построения плана положений механизма.

Параметр	Натуральная длина; мм	Натуральная длина; м	Длина на плане положений; м/мм
ОА	22	0,022	55
℮	16	0,016	40
АВ	75	0,075	188
АЕ	35	0,035	88

Положение точки О учитываем по отклонению от неё направляющей, по которой перемещается ползун В ( параметр ℮). Направляющая смещена вниз, поэтому и точку О опускаем ниже относительно середины. От левого края чертежа делаем отступ (5-7 мм) для того, что бы в крайнем левом положении (Е₉^/) не касалась рамки чертежа.

От этой точки отступаем на расстояние равное участку ЕА (с учетом масштабного коэффициента) и обозначаем точку О. Вокруг этой точки чертим окружность радиусом ОА/ и разбиваем её на 12 равных частей. Нумеруем точки на границе каждого отрезка по длине окружности(положения точки А).

Чертим направляющую ползуна В, с учётом параметра ℮.

Далее из каждого положения точки А чертим прямую длиною АВ до пересечения с направляющей, получая соответствующие положениям точки А положения точки В.

Продлеваем каждый отрезок АВ в сторону А на АЕ и получаем положения точки Е.

Первое положение чертим сплошной основной линией, обозначая подвижные соединения и звенья механизма, а все остальные положения и окружность – сплошной тонкой.

Чтобы начертить траекторию движения точки Е необходимо с помощью лекала соединить плавной линией все её положения.

По плану положений механизма видно. Что точка О находится в каждый промежуток времени в одном месте, так как она связана с неподвижной стойкой, точка А движется по окружности с центром в точке О, точка Е движется по элипсоедальной траектории, точка В движется по горизонтальной прямой Вх расположенной ниже прямой ОА₃ на величину ℮.

Дополнительно строим крайние положения точки В, в крайних положениях все звенья механизма выстраиваются в прямую линию:

Для крайнего правого положения складываем длины звена ОА и отрезка АВ, откладываем из точки О до пересечения с прямой Вх (точка 3^/).

Для крайнего левого – от отрезка АВ отнимаем звено ОА, откладываем из точки О до пересечения с Вх (точка 9^/).
2. Построение кинематических диаграмм.

2.1. Построение диаграммы перемещений.

Диаграммой перемещения называют зависимость s
=
f
(
t
)на диаграмме в масштабе определяют положения всех перемещений точки В.

Для нахождения численного значения положения точек на диаграмме используем измерительный циркуль и линейку. До начала измерений задаём точку 0 на диаграмме, от этой точки в дальнейшем будем отмерять расстояние до каждой точки на прямой Вх.

В данном курсовом проекте за точку 0 на плане положений звеньев механизма принята точка 9^/ (крайнее левое положение ползуна). От этой точки производим замеры.

Далее необходимо определить масштаб для диаграммы, это можно сделать по формуле:

μ_φ= α_max/h_д,

где α_max–сумма крайних положений механизма;

h_д– высота сетки диаграммы.

α_max(9^/ 3^/)= 115*= 115*0,0004=0,046 м

μ_φ= 0,046 / 170 = 0,00027 м/мм

Сетку лучше всего делать с интервалом 20 мм, что в дальнейшем может помочь более точно построить диаграммы. Крайние точки на диаграмме проводим пунктирной линией на расстоянии между двумя соответствующими точками на диаграмме, пропорционально их положению между двумя этими точками на плане положений звеньев механизма. Но не следует забывать, что графический метод не дает большой точности, с помощью него можно определить величину скорости лишь приблизительно, поэтому при нанесении линии диаграммы нужно придерживаться нечто среднего от истины, т.е. соблюдать максимальную плавность линии. После того произведено построение, для удобства можно слегка выделить точки на д

иаграмме, линии сетки тоже желательно подписать т.к. в дальнейшем это облегчит последующие построения диаграмм. Сетка на диаграмме должна выполняться в сплошных тонких линиях, а сама диаграмма выполняется сплошной основной линией.

Результаты проведённых вычислений сводим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1. Построение диаграммы перемещений.

Положение звеньев механизма.	Расстояние от точки 0 (9^/) по плану положений, м/мм	Натуральное расстояние от точки 0 (9^/), м	Расстояние от нулевой линии по диаграмме перемещений, м/мм
1	67	0,0268	99
2	98	0,0392	145
3	113	0,0452	167
4	109	0,0436	161
5	89	0,0356	132
6	61	0,0244	90
7	34	0,0136	50
8	14	0,0056	21
9	2,5	0,0010	4
10	1	0,0004	1,5
11	14	0,0056	21
12/0	37	0,0148	55
9^/	0	0	0
3^/	170	0,0460	170

2.2. Построение диаграмм скоростей методом графического дифференцирования.

Определяем масштабный коэффициент диаграммы скоростей:

m_ω = m_s/(m_tН₁) [м/мм],

где   Н₁– полюсная длина диаграммы взятая из чертежа в мм;

m_t– масштабный коэффициент времени.

т.е. с помощью него можно показать сколько секунд содержит одна клетка диаграммы:

m_t= Т/l [c/ мм],

где    Т – время одного оборота кривошипа, с;

l
– общая длина сетки диаграммы в данном случае она составила 240 мм.

Период вращения Т, с, определяются по формуле

Т = 2p/w₁[rad/ c],

Т=2p/w₁=2*3,14/30 = 0,2;   m_t= Т/l = 0,2/240 = 0,0009

m_v=m_s/(m_tН₁)=0,00027/(0,0009*35)=0,0086 [(м/с)/мм]

Для удобства чтения все данные сводятся в таблицу:
Таблица 2.2 Масштабные коэффициенты для диаграмм перемещения и скоростей

Найденные величины	m_s	m_v	Т	m_t
Числовое значение	0,00027	0,0086	0,2	0,0009
Размерности	м/мм	(м/c)/мм	С^-1	с/мм

Построение диаграммы скоростей методом графического

дифференцирования, для этого на диаграмме перемещений выбираем точку с которой начинаем построение, например это точка 0, после чего проводим хорду через две соседние лежащие на одной прямой точки и параллельным переносом откладываем эту хорду на полюсной точке диаграммы Р₁ далее отмечаем половинный отрезок который соответствует данной точке т.е отрезок 0-1 все остальные точки строятся аналогичным методом. После того как закончены построения всех точек необходимо соединить их плавной кривой по лекалу. Линия должна быть, как можно плавнее иначе при нанесении на сетку диаграммы ускорений в итоге выйдет ошибочное построение. Необходимо также контролировать, чтобы крайние точки механизма находились на нулевом уровне. Нельзя не отметить, что масштаб времени остается постоянным для всех трех диаграмм.
2.3. Построение диаграммы ускорений.

Построение диаграммы ускорений производят аналогично построению диаграммы скоростей с той лишь разницей, что теперь хорда берется на диаграмме скоростей. Масштабный коэффициент высчитывают по формуле которая имеет вид:

m_а = m_v/(m_t²H₁Н₂)

m_а= 0,0086/(0,0009*38,5)=0,25 мс^-2/мм.
2.4. Обобщение данных кинематических диаграмм.

Для удобства чтения сводим данные диаграмм в таблицу 2.4.

Таблица 2.4. Кинематические параметры точки В, определённые по кинематическим диаграммам.

Положение механизма.	Перемещение S, м	Скорость V, м/с	Ускорение а, м/с²
1	99	0,67	2,25
2	145	0,50	14,00
3	167	0,15	20,75
4	161	0,25	19,75
5	132	0,53	10,50
6	90	0,59	0
7	50	0,49	7,25
8	21	0,33	9,75
9	4	0,13	10,75
10	1,5	0,11	11,50
11	21	0,36	10,50
12/0	55	0,60	8,50
9^/	0	0	12,50
3^/	170	0	21,75

Построение планов скоростей и определение погрешностей их построения.

Построение планов скоростей необходимо осуществлять для всех 14 положений механизма, т.е. 12 основных и два крайних.

Необходимо выяснить масштабный коэффициент. Для этого мы берем произвольно на чертеже полюсную точку которую обозначаем точкой Р, из этой точки проводим линию произвольной длины которая будет перпендикулярна звену ОА. Масштабный коэффициент будет находится по формуле:

μ_v= V_a /Ра мс^-1/мм,

где V_a
- скорость точки А можно определить по формуле:

V_a= ω₁∙l_oa

Поясняя на примере работы имеем следующее:

V_a= ω₁∙l_oa=30∙0,022=0,66 м/с,

μ_v= V_a /Ра =0,66/88=0,0075

Масштабный коэффициент для каждого плана скоростей может быть различен, но, для удобства, в данной курсовой все планы скоростей выполнены в едином масштабе.

Для построения плана скоростей необходимо вычислить скорость точки А. так как точка А движется равномерно, т.е. без ускорения, то для всех планов скоростей она будет одинаковой. Данное вычисление было приведено выше.

На листе обозначаем точку Р – полюс скоростей. В этой точке будут располагаться начала всех векторов скоростей.

Вектор точки А из любого положения направлен параллельно прямой ОА в сторону точки О (вектор Ра). Из точки Р проводим прямую параллельную прямой Вх. Из конца вектора Ра проводим прямую перпендикулярную

звену АВ. В точке пересечения её с прямой проведённой

из точки Р (параллель Вх) ставим точку b и проводим вектор Рb. Далее определяем величину и направление вектора скорости точки Е из соотношения:

АВ/АЕ=аb/ae

Вычисляем параметр ае:

ае=АЕ*ab/АВ

Полученную величину откладываем от точки а по прямой аb в противоположную сторону от точки b. Получаем точку е. Из точки Р проводим вектор Ре.

Скорости точек S₁и S₂ находятся путём деления пополам вектора Ра и отрезка bе соответственно.

По построенным планам скоростей видно, что по выполнению каждого цикла (оборота точки А вокруг О) все скорости совершают оборот вокруг полюса скоростей. В положениях 6 и 12 вектора скоростей выстраиваются в по одной прямой и принимают одинаковые значения, кроме вектора Рs₁. В положениях 3^/ и 9^/ (крайние положения) вектора выстраиваются в прямую, имеющую отклонение от вертикали вследствие того, что направляющая точки В расположена не на одной прямой с точкой О и имеет эксцентриент ℮ отклонения.

Данные о скоростях, полученные с помощью планов скоростей приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. Скорости точек механизма по плану скоростей.

Положение	а		b		е		s₁		s₂
Положение	м/с /мм	м/с	м/с /мм	м/с	м/с /мм	м/с	м/с /мм	м/с	м/с /мм	м/с
1	88	0,66	100	0,75	91	0,68	44	0,33	87,5	0,66
2	88	0,66	73	0,55	114	0,86	44	0,33	75	0,56
3	88	0,66	19	0,14	130	0,98	44	0,33	65	0,49
4	88	0,66	38	0,29	120	0,90	44	0,33	70	0,53
5	88	0,66	77,5	0,58	99	0,74	44	0,33	84	0,63
6	88	0,66	88	0,66	88	0,66	44	0,33	88	0,66
7	88	0,66	75	0,56	100	0,75	44	0,33	82	0,62
8	88	0,66	49	0,37	125	0,94	44	0,33	74	0,56
9	88	0,66	20	0,15	130	0,98	44	0,33	65	0,49
10	88	0,66	16	0,12	125	0,94	44	0,33	68	0,51
11	88	0,66	54	0,41	107	0,80	44	0,33	76	0,57
12	88	0,66	88	0,66	88	0,66	44	0,33	88	0,66
3^/	88	0,66	0	0	129	0,97	44	0,33	67	0,48
9^/	88	0,66	0	0	129	0,97	44	0,33	66	0,50

Далее находим погрешность значений скоростей сравнивая скорости точки В, полученные методом планов со скоростями этой же точки, полученными на кинематической диаграмме скоростей. Рсасчет производим по формуле:

Δ = [(V_пл– V_д)/V_пл]∙100%

Где: V_пп – скорость по плану скоростей.

V_д – скорость по диаграмме перемещений.

Полученные данные сводим в таблицу 3.2

Таблица 3.2 Погрешности скорости точки В.

Звено	Скорость по плану скоростей, м/с	Скорость по диаграмме, м/с	Δ, %
1	0,75	0,67	10
2	0,55	0,50	9
3	0,14	0,15	7
4	0,29	0,25	14
5	0,58	0,53	9
6	0,66	0,59	11
7	0,56	0,49	13
8	0,37	0,33	11
9	0,15	0,13	13
10	0,12	0,11	8
11	0,41	0,36	12
12	0,66	0,60	9
3^/	0	0	0
9^/	0	0	0

Находим среднюю погрешность скорости точки В:

Δ_ср=∑Δ/14

Δ_ср= 10 + 9 + 7 + 14 + 9 + 11 + 13 + 11 + 13 + 8 + 12 + 9 + 0 + 0 / 14 = 126 / 14 = 9 %

Средняя погрешность в нахождении значения скорости точки В не превышает допустимую величину (10%).
4.

Построение плана ускорений для первого положения звеньев механизма.

Построение плана ускорений производятся на втором листе курсовой работы.

Для построения плана ускорений на листе чертится первое положение механизма. Это необходимо для более точного построения плана ускорений. В данном курсовом проекте для всех планов положений механизма на обоих листах для удобства использован один и тот же масштабный коэффициент (= 0,0004 м/мм).

Так как точка А имеет только нормальное ускорение и направление его известно, то мы можем, используя уже имеющиеся данные, рассчитать его величину:

аⁿ_A= ω₁²*L_OA

аⁿ_A= 30²*0,022 = 19,8 м/с²

Определяем масштабный коэффициент:

μ_а= аⁿ_A/ 198 =0,1

На листе отмечаем точку π – полюс ускорений. Через эту точку проводим прямую, параллельную ОА, и откладываем на ней в сторону О вектор πа.

Так как точка В принадлежит ползуну, а он движется по горизонтали, мы имеем направление вектора ускорения ползуна, он расположен горизонтально. Поэтому через полюс проводим горизонталь Вх.

Составляем суммарное уравнение всех ускорений механизма:

а_В = аⁿ_А + а^t_А +аⁿ_ВА +а^t_ВА

где а_В- ускорение точки В, расположен на прямой Вх, направление неизвестно;

аⁿ_А

- нормальное ускорение точки А, располагается на параллельной прямой к звену ОА, направлен от А к О.

а^t_А – тангенциальное ускорение точки А, так как звено ОА вращается равномерно, то эта составляющая ускорения точки А равна 0;

аⁿ_ВА – нормальное ускорение звена ВА, располагается на параллельной прямой к АВ, направленно от В к А, показывает с каким нормальным ускорением движется точка В по отношению к А;

а^t_ВА – тангенциальное ускорение звена ВА, расположено на перпендикулярной прямой к АВ, направление неизвестно, показывает с каким тангенциальным ускорением движется точка В относительно А.

Итак, мы имеем уравнение с одним слагаемым, неизвестным не по величине, не по направлению.

Определяем величину вектора нормального ускорения АВ:

аⁿ_ВА= V² / L_АВ

аⁿ_ВА= 0,374²/0,075=1,87 м/с²

Из конца вектора πа проводим параллельную прямую к АВ и на ней откладываем вектор аn₃.

Из точки n₃ проводим перпендикуляр к АВ, в точка пересечения этой прямой с прямой Вх – точка конца вектора ускорения точки В (b). Проводим вектор πb.

Проводим прямую аb. Замеряем её. И так как точка конца вектора ускорения точки Е должна лежать на этой же

прямой, находим её используя пропорциональную зависимость:

L_АВ /L_АЕ = аb/ае

ае = L_АЕ*аb / L_АВ

ае = 0,035*184 /0,075= 86

Откладываем точку е по прямой аb в сторону обратную к точки b. Проводим отрезок πе.

Вектор ускорения точки s₁ проводим из точки π к середине вектора πа.

Вектор s₂проводим к точке лежащей посередине отрезка bе из точки π.



5.

Построение планов сил группы Асура и свободного звена со стойкой.
5.1. Построение плана сил группы Асура.

На листе чертим группу Асура (механизм без начального звена). Обозначаем центры масс.

Проводим силы, действующие на группу через точки их действия. На точку А действуют две силы: нормальная ( параллельно звену АВ) и тангенциальная (перпендикулярно звену АВ). На точку s₂действуют сила тяжести G₂ (направлена горизонтально вниз) и сила инерции F_u₂ (направлена обратно вектору ускорения πs₂). На точку В действуют сила тяжести G₃(направлена вертикально вниз), сила полезного сопротивления F_пс(направлена обратно вектору силы инерции), сила инерции F_u₃(направлена обратно вектору ускорения точки В), сила F₃₀ ( направлена перпендикулярно направляющей Вх). На данном чертеже длины векторов не имеют значения, но имеет значение их направление и точка приложения.

Рассчитываем массу звеньев механизма:

m=q∙L

Где q – масса одного погонного метра звена, кг/м;

q = 20 кг/м;

L – длина звена.

m₁ = 0,022 * 20 = 0,44 кг

m₂= 0,11 * 20 = 2,2 кг

Масса третьего звена определяется по формуле:

m₃ = 5m₁ = 5* 0,44 = 2,2 кг

Определяем силы тяжести:

G = mg

Где G – сила тяжести;

m – масса звена;

g – ускорение свободного падения ( 10 м/с²).

G₁=

0,44 * 9,8 = 4,3 Н;

G₂ = 2,2 * 9,8 = 21,6 Н;

G₃ = = 2,2 * 9,8 = 21,6 Н.

Определяем моменты инерции по формуле:

I_s= 0,1∙m∙l²;

I_s₁ = 0,1 * 0,44 * 0,022² = 0, 00002 кг м²;

I_s₂ = 0,1 * 2,2 * 0,11² = 0,003 кг м².

Определяем силы инерции:

F_и= m*a;

F_и2 = 2,2*19,8 = 43,56 Н;

F_и3 = 2,2 * 15,2 = 31,02 Н.

Определяем силу полезного сопротивления:

F_пс=5G₂= 5 * 21,6 = 108 Н.

Вычисляем угловые ускорения:

ε = а/L;

ε₂ = а^t_АВ / L_ЕВ = 18,4/ 0,11 = 167 рад^-1;

Вычисляем моменты инерции:

М_и = I_s∙ε;

Очевидно, что М_и1будет равен 0 т.к. из условия задания известно, что ε₁равен 0.

М_и2 = 167 * 0,003 = 0,5.

Далее записываем уравнение всех действующих сил на звено:

-F₂₁^tL_АВ-М_И2-F_И2h₂m_l+ G₂ h₂´m_l=0

где М_И2 – момент сил инерции;

h₂ – плечи сил инерции F_И2 и относительно точки В; измеряемые по чертежу, мм;

h₂´–плечи сил тяжести G₂ относительно точки В; мм

Из этого уравнения находим неизвестную силу F₂₁^t:

F₂₁^t= М_И2+ F_И2h₂m_l- G₂ h₂´m_l / L_АВ

F₂₁^t = - (43,56 * 121 * 0,0004 – 0,5 + 21,6*121*0,0004) / 0,075 = -23 Н;

Определяем силу F₃₀:

F₃₀ = ( -F h₃μ_L + F_псh₃μ_L + G₃h₃^/ μ_L) / 0,075 = 57 Н.

Определяем масштабный коэффициент плана сил:

μ_F = F_пс/216 = 108/216=0,5.

После этого начинаем построение, все линии наносим на чертеж методом параллельного переноса и откладываем значения полученные выше, с учетом μ_F_.

Путём параллельного переноса проводим перпендикуляр к звену АВ, на нём откладываем из произвольно выбранной точки вектор F^t₂₁, из его конца проводим вектор F_И2, затем вектор G₂, F_и3, G₃, F_пс. Проводим параллельную прямую к АВ через начало F_И2, а через конец F_пс перпендикуляр к Вх (вертикальная прямая). Проводим вектор от конца вектора F_пс до точки пересечения прямых – это вектор F₃₀. Проводим вектор из конца F₃₀ к началу F^t₂₁, получаем вектор Fⁿ₂₁. Вектор проведённый из конца F₃₀ к концу F^t₂₁ – вектор F₂₁.
5.2. Построение плана сил для свободного звена со стойкой.

Наносим на лист 2 курсового проекта входное звено механизма (звено ОА). На нём обозначаем силы действующие на него в точках их действия. Здесь, как и в предыдущем пункте, величина отрезков не важна, а важно лишь их направление.
Составляем уравнение всех сил действующих на звено:

-F_И1h₁m_l+ F₁₂h₁₂m_l- F_уL_ОАm_l+ G₁ h₁´m_l=0;

F_И1h₁m_l=0;

М_и=0;

F_у= -F₁₂h₁₂m_l+ G₁ h₁´m_l/L_ОА;

F_у= -58 * 14 * 0,0004 + 4,3 * 14 * 0,0004 / 0,022 = -13,6 Н.

Определяем масштабный коэффициент:

μ_F_ОА = 13,6 / 68 = 0,2

Строим план сил входного звена механизма (ОА) по вычисленным данным и найденным положениям, с учётом масштабного коэффициента этого плана (μ_F_ОА).

Путем параллельного переноса проводим перпендикулярную прямую к звену ОА, на ней откладываем вектор F_у. Из конца этого вектора откладываем F_и1 по параллели к ОА. Откладываем вектор G₁ по вертикали вниз. Далее проводим прямую параллельную вектору F₂₁ с предыдущего плана сил и на нём откладываем вектор F₁₂ обратный по направлению F₂₁. соединяем конец F₁₂ и начало F_у, получаем вектор F₁₀.

Полученные путём вычисления и графическим методом данные сводим в таблицу 5.2:

Таблица 5.2. Силы действующие на звенья механизма.

Сила.	Значение на плане, μ_F, Н/мм	Значение на плане, μ_F_ОА, Н/мм	Значение, Н
G₁		21,5	4,3
G₂	72		21,6
G₃	72		21,6
F^t₂₁	77		23
F_и2	147		147
F_и3	103		31
F_пс	360		108
F₃₀	196		98
Fⁿ₂₁	245		123
F₂₁	258		129
F_и1		62,5	62,5
F_у		68	13,6
F₁₀		360	72
F₁₂		290	58

После построения всех планов сил можно сделать вывод о значении уравновешивающей силы (F_у) в работе механизма. Уравновешивающая сила F_ув данном случае ее роль заключается в общем торможении механизма и предотвращения резких колебаний, а так же она препятствует разрушению шарнира О.

Заключение.

При проведении курсовой работы были закреплены различные навыки и умения связанные с технически точными науками. Были опробованы на практике разные способы нахождения различных параметров работы механизма. Отработаны навыки построения планов положений звеньев механизма, планов скоростей, ускорений и сил, а так же изучен способ построения кинематических диаграмм и нахождения по ним основных параметров движения одного звена механизма в любой момент времени.

Bukvasha