Структурная схема механизма

Исходные данные:

L_OA = 220 мм; L_ОO1 = 150 мм; L_О1В = 220 мм;

X_О = 0; Y_О = 0;

X_О1 = 0; Y_О1 = 150;

Таблица кинематических пар:

Таблица звеньев:

Определяем подвижность механизма согласно формуле Чебышева:

W = 3n - 2p₅ - p₄, где n = число подвижных звеньев механизма

P₅ - число КП 5-го класса

P₄ - число КП 4-го класса

W = 3·5 - 2·7 - 0 = 15 - 14 = 1

Разбиваем механизм на структурные группы, используя метод остановки звеньев:

I (0-1) II (2-3) ₃ II (4-5) ₃

Построим формулу строения механизма:

I (0-1) II (2-3) ₃ II (4-5) ₃

Так как максимальный класс групп Ассура - II-ой, то и данный механизм - механизм второго класса.

2. Кинематический анализ

2.1 Определение передаточных функций нулевого порядка (ПФ0)

2.1.1 Синтез механизма по группам Ассура

Сначала с помощью процедуры Kriv задаем кривошип с заданными координатами стойки и начального угла поворота. Эта процедура рассчитывает передаточные функции точки А кривошипа и рисует его изображение.

С помощью процедуры Opora задаем и рисуем стойки в точках O и C.

Процедура Assur3 присоединяет к механизму третью группу Ассура

С помощью процедуры Point определяем точки центров масс и, если нужно, точки соединения звеньев.

Группа Ассура 3-го вида:

Входными параметрами являются:

· Координаты и передаточные функции точки A, полученные из процедуры Kriv

(Xa [i],Ya [i],Xa_1 [i],Ya_1 [i],Xa_2 [i],Ya_2 [i])

· Координаты точкки О₁, заданные в программе

· Длина звена 3

· Признак сборки, видимость, масштаб: jk, s,Mas

Выходными параметрами являются:

· Передаточные функции угла ц_AB

FIabg [i],FIab_1 [i],FIab_2 [i]

Группа Ассура 3-го вида:

Входные параметры:

· Координаты и ПФ точки B: Xb [i],Yb [i],Xb_1 [i],Yb_1 [i],Xb_2 [i],Yb_2 [i]

· Координаты точки О: Xо [i],Yо [i],0,0,0,0

· Длина звена 5

Выходные параметры:

· Угол _OB и его ПФ: FIоbg [i],FIоb_1 [i],FIоb_2 [i]

2.1.2 Тестирование ПФ0

Качественная оценка правильности определения ПФ0 элементов механизма осуществляется посредством наблюдения на экране изображения соответствующего структурного элемента и их взаимного расположения.

Количественная оценка ПФ0 может быть выполнена в результате построения кинематической схемы в масштабе методом засечек для одного или нескольких положений начального звена.

Для количественной оценки правильности передаточных функций следует использовать процедуру TestPf. В её основу положен метод численного дифференцирования.

Описание процедуры:

TestPf (m: integer; Yf,Yf_1,Yf_2: massiv; strYf: string);

Входные параметры:

плоский рычажный механизм звено

Yf, Yf_1, Yf_2 - координата и передаточные функции тестируемой точки

2.2 Определение ПФ1 и ПФ2

Подбор крайнего положения

Динамическая схема механизма:

Входные параметры:

n₁ = 200 об/минm₂ = 30 кг; m₄ = 30 кг;

M_C = 5500 HЧмm₃ = 22 кг; m₅ = 50 кг;

Приведенный момент сопротивления определяется по формуле

G_i - сила тяжести i-го звена;

Y_Si' - скорость центра масс i-го звена;

F_X,F_Y - внешние силы сопротивления по X и по Y;

X_k',Y_k' - скорость точек приложения внешних сил;

M_c - момент сопротивления;

- угловая скорость звена, к которому приложен момент.

Для данного механизма формула примет вид:

Приведенный момент инерции всех звеньев и его первая производная определяются формулами:

Для данного механизма:

3.2 Выбор электродвигателя

Входные параметры:

Частота вращения кривошипа, n₁ = 200 об/мин

Макс. передаточное число редуктора, u_max = 10

С помощью процедуры Motor и базы данных двигателей определяем параметры двигателя.

Номинальная мощность, P_n = 17 кВт

Синхронная частота, n_c = 1500 об/мин

Номинальная частота, n_n = 1470 об/мин

Масса, M_d = 195 кг

Длина, L_k = 680 мм

Диаметр, D_k = 470 мм

Коэфф. перегрузки, К_п = 2,2

Выбираем коэффициента неравномерности вращения механизма:

Коэффициент неравномерности delta выбирается по графику, выводимому на экран функцией Motor, нажатием клавиш "+" и "-", таким образом, чтобы в полученных границах характеристика двигателя была линейной. Для выбранного двигателя она составляет 0,03.