Механизмнің теңгеруші күшін анықтау

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 16 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе

Кіріспе: Курстық жұмыстың мазмұны мен құрылымы . . .

2: 2

Кіріспе: «Механизмдер мен машиналар теориясы» пәнінен

Кіріспе: «Механизмнің теңгеруші күшін анықтау» тақырыбына

Кіріспе: курстық жұмыстың тапсырмасы . . .

2: 3

: 1

Кіріспе: Механизмді кинематикалық зерттеу ( № 1 парақ)

2: 4

: 1. 1

Кіріспе: Механизмнің жоспарын тұрғызу

2: 4

: 1. 2

Кіріспе: Жылдамдықтар жоспарын тұрғызу

2: 5

: 2

Кіріспе: Механизмдерді кинетостатикалық зерттеу (№ 2 парақ) . . .

2: 9

: 2. 1

Кіріспе: Механизмнің жоспарын тұрғызу

2: 9

: 2. 2

Кіріспе: Жылдамдықтар жоспарын тұрғызу

2: 9

: 2. 3

Кіріспе: Үдеулер жоспарын тұрғызу

2: 11

: 2. 4

Кіріспе: Звенолардың инерция күштерін анықтау. .

2: 16

: 2. 5

Кіріспе: Механизм звеноларының инерция күштерінің әсер ету

Кіріспе: нүктелері мен бағыттарын анықтау

2: 17

: 2. 6

Кіріспе: Механизм звеноларының шарнирлеріндегі реакция

Кіріспе: күштерін анықтау.

2: 19

: 2. 7

Кіріспе: Күштер жоспарын тұрғызу . . .

2: 21

: 2. 8

Кіріспе: Теңгеруші күшті анықтау

2: 23

: 2. 9

Кіріспе: Н. Е. Жуковскийдін әдісімен теңгеруші күшті тексеру . . .

2: 24

: 2. 10

Кіріспе: Салыстырмалы қателік пайызын анықтау.

2: 25

: 3

Кіріспе: Әдебиеттер

2: 26

Кіріспе

«Механизмдер мен машиналар теориясы» - машина жасау пәндерінің ішіндегі ең негізгілерінің бірі болып есептеледі. Бұл пән механизмдермен машиналарды жобалауды және жалпы мәселелерді зерттеуге арналған. Машина жасаудың басты міндеті - өнеркәсіп барлық салаларын, ауыл шаруашылығымен ғылымды жоғары сапалы және жоғары өнімді механизмдермен, станоктармен және приборлармен қамтамасыз ету. Әр түрлі приборларда, машиналарда, автоматтарда және жаңа машиналармен механизмдердің жобасын жасауда механизмдер теориясы ерекше орын алады.

«Механизмдер мен машиналар теориясы» пәні бойынша курстық жұмыс машинажасау және политехникалық факультеттерінің инженерлік мамандықтар студенттерінің ең алғашқы жеке есептеу-графикалық жұмысы болып табылады. Курстық жұмысқа кіретін материалдар жалпы барлық курсты қамтиды.

Мақсаты: студенттерге осы курста машиналар мен механизмдердің ішкі құрылысын біліп, атқаратын қызметімен танысып, зерттеу және жобалауды үйрету.

Мен осы курстық жұмысымды механизмдердің күш анализі кинематикалық жұптардағы реакциялар күштерін және жетекші буынға әсерететін теңгеруші күшті аңықтадым. Осы аңықтау кинетостатикалық әдісі деп аталды. Жетекші звеноға әсер ететін күш шын мағынада қозғаушы күш болады. Осы күшті профессор Н. Е. Жуковскийдің «қатаң рычаг» әдісімен тексеру қажет, яғни теңгеруші күшті екі қайтара тауып, салыстырмалы қателік пайыз есебін табумен курстық жұмысымды аяқтадым.

Курстық жұмыстың мазмұны мен құрылымы

«Механизмдер мен машиналар теориясы» пәнінен курстық жұмыс 2 тараудан тұрады:

Механизмдерді кинематикалық зерттеу
Механизмдерді кинетостатикалық зерттеу

«Механизмдер мен машиналар теориясы» пәнінен

курстық жұмыстың тапсырмасы

Тапсырма: Төрт буынды механизмнің өлшемдері, массалары, моменттері:

1. = 0, 25 м; =0, 55 м; = 0, 60 м;

= 0, 5 м; =0, 6 м;

2. Буындардың ауырлық центрлерінің орны:

Equation. 3 = 0, 1 м; Equation. 3 = 0, 2 м; Equation. 3 = 0, 25 м;

3. Буындардың массалары:

m ₁ =3 кг; m ₂ =8 кг; m ₃ = 12 кг;

4. Буындардың инерция моменттері:

L _S1 = 0, 1 кг м ² ; L _S2 = 0, 3 кг м ² ; L _S3 = 0, 7 кг м ² ;

5. Кривошип АО-ның айналу жиілігі n=1200айн/мин және сағат тілінің

бағытына қарсы айналады;

6. Үшінші буынға М ₃ =1000 Нм айналмалы момент әсер етеді;

7. ϕ = 55 ⁰ болғанда теңгеруші күшті табу керек және оны

Н. Е. Жуковскийдің «қатты» рычаг туралы теоремасымен тексеру керек

( Р _тең )

Механизм звеноларының өлшемдерін ескере отырып масштабты м/мм аламын.

Барлық өлшемдердің масштабтық мәндерін табамын:

Equation. 3 Equation. 3 Equation. 3, К - масштабтық өлшем, мм; (1. 1), (1. 2)

Н - нақты шама, м.

Equation. 3 .

Барлық өлшемдерді 1 кестеге түсіремін.

1кесте

Нақты шама, м

Масштабтық өлшем, мм

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 25

ОА

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 55

АВ

110

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 60

ВС

120

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 50

Equation. 3

100

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 60

Equation. 3

120

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 10

Equation. 3

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 20

Equation. 3

Нақты шама, м:

Equation. 3

Масштабтық өлшем, мм: 0, 25

Equation. 3

1 кестедегі масштабтық өлшемдерді пайдаланып механизм жоспарын тұрғызамын. Кез келген О нүктесін координаттар остерінің басы деп таңдаймызда, горизонталь ОХ және вертикаль ОУ остерін тұрғызамын. Радиусы ОА = 50 мм шеңбер тұрғызамын да, оны циркульдің көмегімен 12 бөлікке бөлемін. Бұл шеңбер А нүктесінің траекториясы болып табылады. Шеңбердегі бөліну нүктелерін А _О _, А ₁ _, А ₂ , А ₃ , …, А ₁₁ , А ₁₂ (А _О ) деп белгілеймін.

Equation. 3 = 100 мм және Equation. 3 = 120 мм координаттарын пайдаланып С нүктесін табамын.

В нүктесі С нүктесіндегі қозғалмайтын тіреуіштің маңында қайтымды айналмалы қозғалыс жасайтын болғандықтан центрін С - нүктесі деп алып радиусы ВС = 120 мм - ге тең доға тұрғызамын. АВ = 120 мм-ге тең екенін ескеріп, циркульді пайдаланып қию адісімен В нүктесінің 12 жағдайын анықтаймын, оларды В _О , В ₁ , В ₂ , В ₃ _{, …

,} В _11, В ₁₂ (В ₀ ) деп белгілейміз . Сәйкес А және В нүктелерін өзара қосып, А нүктелерін О нүктесімен, В нүктелерін С нүктесімен қосамын.

Жылдамдықтар жоспарын тұрғызу ыңғайлы болу үшін механизмдер жоспарын 4 сызбаға, әр қайсысына 3 жоспардан тұрғызамын.

I. Сызба φ = 0 ⁰ , 30 ⁰ , 60 ⁰ ;

II. Сызба φ = 90 ⁰ , 120 ⁰ , 150 ⁰ ;

III. Сызба φ = 180 ⁰ , 210 ⁰ , 240 ⁰ ;

IV. Сызба φ = 270 ⁰ , 300 ⁰ , 330 ⁰ .

1. 2 Жылдамдықтар жоспарын тұрғызу

Механизмнің 12 жағдайына жылдамдықтар жоспарларын тұрғызамыз. Жылдамдықтар жоспарларын механизмнің φ=0 ⁰ жағдайына тұрғызудан бастаймыз. Кривошиптің бұрыштық жылдамдығы ω ₁ мына формуламен табылады.

ω ₁ = = = 125. 6c ^-1

Ол үшін кривошиптің А нүктесінің сызықтық жылдамдығын келесі формуламен анықтап аламын:

V _А = ω ₁ = 125. 6 * 0, 25 = 31. 4 м/с

Жылдамдықтар жоспарының масштабын анықтаймын.

Егер = 104 мм деп алсақ: .

Кез келген жерден р - нүктесін белгілеп аламыз, бұл нүкте жылдамдықтар жоспарының полюсі болып есептеледі. p нүктесінен кривошиптің ОА _О жағдайына перпендикуляр түзу жүргіземін де, ω ₁ - дің бағытымен = 104 мм - ге тең кескін тұрғызамын. Сонда ра векторы шартты түрде А _О нүктесінің абсолют толық жылдамдығын көрсетеді.

В ₀ нүктесінің жылдамдығын табу үшін келесі векторлық теңдеуді жазамын:

Equation. 3 . (1. 3)

Бұл теңдеудегі А -нүктесінің жылдамдығының Equation. 3 астын 2 рет сызамын, себебі - 2 рет белгілі: нақты шамасы және бағыты. Салыстырмалы жылдамдық векторының Equation. 3 тек қана бағыты белгілі ( В нүктесі А нүктесіне қатысты айналмалы қозғалыс жасайтындықтан АВ -ға перпендикуляр бағытталған) . Сондықтан Equation. 3 астын бір рет сызамын. Жылдамдықтар жоспарарындағы а _о нүктесі арқылы АоВо- ге перпендикуляр түзу жүргіземін.

В _о нүктесі 3 ( СВ) звеноға тиісті, сондықтан В _о нүктесінің белгісіз жылдамдығын С нүктесінің белгілі жылдамдығы арқылы көрсете аламын (V _С =0) :

. (1. 4)

V _С = 0 болғандықтан жылдамдықтар жоспарында с нүктесі р нүктесінде жатады. Сондықтан с нүктесі (жылдамдық жоспарында) арқылы СВ ₀ -ға перпендикуляр түзу жүргіземін.

Соңғы екі перпендикуляр тузулердің қиылысуынан b ₀ нүктесін табамыз. Табылған Δ pa ₀ b ₀ - φ = 0 ⁰ болғандағы жылдамдық жоспары.

S _1, S ₂ , S ₃ нүктелерінің орны жылдамдықтар жоспарында механизм мен жылдамдықтар жоспарларының ұқсастық теоремасы негізінде келесі пропорциялармен анықталады:

;

Жылдамдықтар жоспарының:

векторына нүктесінен кескінің өлшеп саламын;

векторына нүктесінен кескінің өлшеп саламын да нүктесін полюспен ( р ) қосамын;

векторына нүктесінен кескінің өлшеп саламын.

. Механизмнің қалған 11 жағдайының жылдамдық жоспарлары осыған ұқсас есептедім.

Механизмнің 12 жағдайына анықталған жылдамдықтар мәндері 2-кестеге толтырамын.

2-кесте

вектор

0, 12

вектор: Pa

0, 12: 104

1: 104

2: 104

3: 104

4: 104

5: 104

6: 104

7: 104

8: 104

9: 104

10: 104

11: 104

вектор: ab

0, 12: 97

1: 124

2: 86

3: 2

4: 68

5: 101

6: 107

7: 83. 5

8: 38

9: 3

10: 35

11: 63

вектор: Pb=cb

0, 12: 16

1: 75

2: 123

3: 103

4: 67

5: 36

6: 8

7: 30

8: 77

9: 106

10: 107

11: 76. 5

вектор: Os ₁

0, 12: 41. 6

1: 41. 6

2: 41. 6

3: 41. 6

4: 41. 6

5: 41. 6

6: 41. 6

7: 41. 6

8: 41. 6

9: 41. 6

10: 41. 6

11: 41. 6

вектор: Ps ₂

0, 12: 69

1: 74

2: 103

3: 103. 5

4: 86

5: 70

6: 65

7: 74

8: 95

9: 104. 5

10: 104

11: 89

вектор: Ps ₃ =cs ₃

0, 12: 6. 7

1: 31. 25

2: 51. 25

3: 42. 9

4: 27. 9

5: 15

6: 3. 33

7: 12. 5

8: 32

9: 44. 2

10: 44. 58

11: 31. 88

Жылдамдық жоспарында:

Equation. 3 векторы А нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді (V _А =31. 4 м/с) ;

Equation. 3 векторы В нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді (V _в ) ;

векторы В нүктесінің А нүктесіне қарағандағы салыстырмалы жылдамдығын кескіндейді ;

векторы S ₁ нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді ( ) ;

векторы S ₂ нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді ( ) ;

векторы S ₃ нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді ( ) .

, , , , кескіндерін графикалық әдіспен жылдамдықтар жоспарынан анықтаймын.

Белгісіз жылдамдықтарды есептеймін (сандық мәнін) :

;

Механизмнің 2 ( АВ ) және 3 ( ВС ) звеноларының бұрыштық жылдамдықтарын анықтадым:

; .

Осымен жылдамдық жоспарын тұрғызуды аяқтадым. Механизмнің қалған 11 жағдайының жылдамдық жоспарлары осыған ұқсас тұрғызылады.

Механизмнің 12 жағдайына анықталған жылдамдықтар мәндері 3-кестеге толтырамын.

3-кесте

0, 12: 0, 12

1: 1

2: 2

3: 3

4: 4

5: 5

6: 6

7: 7

8: 8

9: 9

10: 10

11: 11

: V _О

0, 12: 0

1: 0

2: 0

3: 0

4: 0

5: 0

6: 0

7: 0

8: 0

9: 0

10: 0

11: 0

: V _А

0, 12: 31. 4

1: 31. 4

2: 31. 4

3: 31. 4

4: 31. 4

5: 31. 4

6: 31. 4

7: 31. 4

8: 31. 4

9: 31. 4

10: 31. 4

11: 31. 4

: V _В

0, 12: 4. 83

1: 22. 64

2: 37. 13

3: 31

4: 20. 2

5: 10. 8

6: 2. 4

7: 25. 2

8: 23. 2

9: 32

10: 32. 3

11: 23

: V _С

0, 12: 0

1: 0

2: 0

3: 0

4: 0

5: 0

6: 0

7: 0

8: 0

9: 0

10: 0

11: 0

: V _ВА

0, 12: 29. 28

1: 37. 44

2: 25. 96

3: 0. 6

4: 20. 5

5: 30. 5

6: 32. 3

7: 9

8: 11. 5

9: 0. 9

10: 10. 57

11: 19

: V _ВС

0, 12: 4. 83

1: 22. 64

2: 37. 13

3: 31

4: 20. 2

5: 10. 8

6: 2. 4

7: 25. 2

8: 23. 2

9: 32

10: 32. 3

11: 23

: V _S1

0, 12: 12. 56

1: 12. 56

2: 12. 56

3: 12. 56

4: 12. 56

5: 12. 56

6: 12. 56

7: 12. 56

8: 12. 56

9: 12. 56

10: 12. 56

11: 12. 56

: V _S2

0, 12: 20. 83

1: 22. 34

2: 31

3: 34. 25

4: 25. 86

5: 21. 13

6: 19. 62

7: 22. 34

8: 28. 68

9: 31. 5

10: 31. 39

11: 26. 87

: V _S3

0, 12: 2

1: 9. 43

2: 15. 47

3: 12. 95

4: 8. 4

5: 4. 5

6: 1

7: 3. 77

8: 9. 66

9: 13. 3

10: 13. 45

11: 9. 62

: ω ₂

0, 12: 53. 24

1: 68

2: 47. 2

3: 1

4: 37. 3

5: 55. 5

6: 58. 7

7: 16. 4

8: 20. 9

9: 1. 64

10: 19. 2

11: 34. 5

: ω ₃

0, 12: 8

1: 37. 7

2: 61. 88

3: 51. 7

4: 33. 7

5: 18

6: 4

7: 42

8: 38. 7

9: 53. 3

10: 53. 8

11: 38. 3

2 Механизмдерді кинетостатикалық зерттеу ( № 2 парақ )

2. 1 Механизмнің жоспарын тұрғызу

Берілген φ=55 ⁰ пайдаланып механизмнің жоспарын тұрғызамыз (1 сызба ) .

Механизмнің жоспарын тұрғызу үшін Equation. 3 м/мм масштабын қабылдаймыз. Механизмнің жоспарын 1-ші парақтағыдай тұрғызамын.

Кривошиптің бұрылу бұрышы φ=55 ⁰ -ты бұрыштары 90 ⁰ , 45 ⁰ , 45 ⁰ үшбұрышты сызғыштар немесе циркуль көмегімен тұрғызамын.

2. 2 Жылдамдықтар жоспарын тұрғызу

Жылдамдықтар жоспарын (2 сызба ) 90 ⁰ - қа бұрып тұрғызамыз (теңгеруші күшті Жуковский әдісімен анықтау үшін осылай тұрғызу қажет) .

А нүктесінің жылдамдығын анықтаймын:

V _А = ω ₁ Equation. 3 = 125. 6 * 0, 25 =31. 4 м /с

Жылдамдықтар жоспарының Equation. 3 масштабын қабылдаймын.

Жылдамдықтар жоспарындағы кесіндісінің шамасын өз еркіммен алдым:

Жылдамдықтар жоспарындағы векторы А нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді (V _А = 31. 4 м/с) ;

В нүктесінің жылдамдығын анықтау үшін векторлық теңдеу құрамын

(белгісіз шаманы белгілі шама арқылы көрсететін принцип бойынша)

Equation. 3 (2. 1)

Негізінде (2. 1. 2. ) теңдеуіне кіретін жылдамдықтар векторларының бағыттары:

Equation. 3 ВС , Equation. 3 ОА , Equation. 3 АВ .

Біздер жылдамдықтар жоспарын 90 ⁰ бұрып тұрғызатын болғандықтан олардың бағыттары:

Equation. 3 // ВС , Equation. 3 // ОА , Equation. 3 // АВ .

(2. 1) векторлық теңдеуге сәйкес кез-келген р (жылдамдықтар жоспарынын полюсі) нүктесінен Equation. 3 (II ОА) кескіндейтін Equation. 3 кескінін өлшеп саламын. Equation. 3 нүктесінен ( IIАВ ) векторының бағытын, р нүктесінен ( IIВС ) векторының бағытын жүргіземін. Осы бағыттардың қиылысу в -нүктесі бұрылған и векторларын кескіндейді. және кесінділерінің шамасын сызбадан графикалық әдіспен анықтаймын.

Equation. 3 Equation. 3 ;

Equation. 3 Equation. 3 Equation. 3 ;

Equation. 3 Equation. 3 Equation. 3 .

Жылдамдықтар жоспарының:

векторына нүктесінен кескінің өлшеп саламын;

векторына нүктесінен кескінің өлшеп саламын да нүктесін полюспен ( р ) қосамын;

векторына нүктесінен кескінің өлшеп саламын.

Жылдамдық жоспарында:

векторы А нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді (V _А =31. 4 м/с) ;

векторы В нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді (V _в ) ;

векторы В нүктесінің А нүктесіне қарағандағы салыстырмалы жылдамдығын кескіндейді ;

векторы S ₁ нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді ( ) ;

векторы S ₂ нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді ( ) ;

векторы S ₃ нүктесінің абсолют жылдамдығын кескіндейді ( ) .

, , , , кескіндерін графикалық әдіспен жылдамдықтар жоспарынан анықтаймын.

Белгісіз жылдамдықтарды есептеймін (сандық мәнін) :

;

Механизмнің 2 ( АВ ) және 3 ( ВС ) звеноларының бұрыштық жылдамдықтарын анықтадым:

; .

2. 3 Үдеулер жоспарын тұрғызу

Үдеулер жоспарын тұрғызамыз (3 сызба) .

Белгілі О нүктесінің үдеуі арқылы А нүктесінің үдеуін анықтаймын.

, (2. 2)

Ал: ,

, (2. 3)

, (ω ₁ = const - сондықтан ε=0) (2. 4)

Олай болса (2. 2) теңдеуі келесі түрге айналады:

. (2. 5)

Үдеулер жоспарының масштабын таңдаймын:

кесіндісі үдеулер жоспарында А нүктесінің үдеуін бейнелейді.

В нүктесінің үдеуін белгілі А нүктесінің үдеуі арқылы табамыз. Ол үшін келесі векторлық теңдеу жазамын:

Equation. 3, (2. 6)

ал: Equation. 3, (2. 7)

онда (2. 6) теңдеуі мынадай түрге келеді:

Equation. 3 . (2. 8)

(2. 8) теңдеуінде А нүктесінің үдеуінің нақты шамасы мен бағыты бізге белгілі болғандықтан астын екі рет сызамын. Equation. 3 болғандықтан векторы 1 ( ОА) звеноға параллель А нүктесінен О нүктесіне қарай бағытталған (айналу центріне қарай) .