Курсовая с практикой на тему Расчетный материал по теоретической механике, раздел кинематика.

Содержание:

Исходные данные 4
Постановка задачи 5
1. Аналитический метод 7
1.1. Составление уравнений геометрических связей 7
1.2. Определение законов движения механизма 10
1.3. Определение угловых и линейных скоростей звеньев 13
1.4. Определение скоростей и ускорений узловых точек 16
2. Определение кинематических характеристик механизма в заданном положении с помощью теорем плоского движения твердого тела (графический метод) 19
2.1. Определение скоростей точек и угловых скоростей звеньев с помощью мгновенных центров скоростей (МЦС) 20
2.2. Определение скоростей точек и угловых скоростей звеньев с помощью теоремы о сложении скоростей 22
2.3. Определение ускорений точек и угловых ускорений звеньев с помощью теоремы о сложении ускорений 27
Анализ результатов вычислений 34
Выводы 36
Список использованной литературы 37

Заключение:

Анализ вычисленных значений кинематических параметров многозвен
ного шарнирного механизма позволяет сделать следующие выводы:
 Все три графических метода с допустимой степенью точности определяют кинематические параметры механизма;
 Увеличение погрешности при вычислении ускорений связано с накоплением ошибок графических методов при определении скоростей точек и угловых скоростей звеньев;
 Наиболее громоздкими и трудоемкими являются графоаналитические и графические методы при исследовании ряда различных положений механизма.
 Данные методы целесообразно использовать в качестве ориентировочных расчетов при отладке программ для численного моделирования системы.
 

Фрагмент текста работы:

Аналитический метод
Составление уравнений геометрических связей
Изобразим плоский механизм в произвольном положении (рис. 2). В качестве системы отсчета примем правую декартову систему координат. Начало системы координат расположим в подшипнике O. Положительные углы поворота в этом случае направлены против часовой стрелки.

Рис. 2. Расчетная схема механизма.
Изобразим углы поворота звеньев φk, k=1,2,3,4 отсчитывая их от горизонтальной оси Ox в положительном направлении.
В состав данного многозвенного механизма входят:
— три кривошипа OA , O1B и O1D которые совершают вращательное движение вокруг неподвижных осей перпендикулярных плоскости xOy и проходящих через точки O, O1 , О2 соответственно;
— два шатуна AB и CD, совершающих плоскопараллельное движение в плоскости xOy ;
— неподвижные точки O, O1 и O2.
Для составления уравнений геометрических связей выделим точки механизма, траектории которых известны. К этим точкам относятся шарниры A, B и D. Точки A, B и D движутся по окружностям радиусов OA, O1B и O2D соответственно (рис. 2).
Шарнир A принадлежит одновременно шатуну AВ и кривошипу OA, для которого известен закон вращательного движения и, следовательно, закон движения точки A определен. Шарнир B принадлежит одновременно кривошипу О1B и шатуну АС, а шарнир C – шатуну CD и шатуну ВС. Из двух точек C и B, одновременно принадлежащих шатуну ВС, одна является зависимой, т. е. определение закона движения одной точки приводит к возможности определения закона движения для другой.
Построим для этих точек векторные контуры, с помощью которых можно составить уравнения геометрических связей (рис. 3):
для точки B (рис. 3 а) r ̅_B≡r ̅_A+ρ ̅_AB=r ̅_(O_1 )+ρ ̅_B (1)
для точки D (рис. 3 б) r ̅_D≡r ̅_(O_1 )+ρ ̅_С+ρ ̅_CD=r ̅_(O_2 )+ρ ̅_(O_2 D) (2)
Для получения уравнений геометрических связей запишем соотношения (1), (2) в проекциях на оси координат Ox и Oy