Послідовність виконання роботи



ЗМІСТ

Аркуш

Аркуш

1. Лабораторна робота № 1. Структурний аналіз кінематичної схеми механізму  ………………..……………………………………………………2

2. Лабораторна робота № 2. Кінематичне дослідження механізму методом кінематичних діаграм …….…………………………………………….4

3. Лабораторна робота № 3. Кінематичне дослідження механізму методом планів ……..……………………………………………..……………….7

4. Лабораторна робота № 4. Нарізання зубчастих коліс методом обкатки ………………..……………………………………………………………..13

5. Лабораторна робота № 5. Зрівноважування ротора з відомим розташуванням неврівноважених мас ……………………………………………18

6. Лабораторна робота № 6. Визначення моменту інерції тіл методом фізичного маятника …………………….…………………………………………

 


Лабораторна робота № 1

Структурний аналіз кінематичної схеми механізму

Ціль роботи:

1. Ознайомлення з особливостями кінематичних схем, правилами їх побудови і складання;

2. Виконання структурного аналізу кінематичної схеми.

Лабораторне обладнання і приладдя. Для виконання роботи надано планшет з моделлю кінематичної схеми, вимірювальна лінійка, транспортир.

Порядок виконання лабораторної роботи

1. У чернетці зображується структурна схема наданої моделі механізму.

2. На структурної схемі визначаються кінематичні пари та ланки. Кінематичні пари позначаються латинськими літерами, ланки нумеруються арабськими цифрами.

3. Вимірювальною лінійкою визначаються розміри ланок та координати растошування кінематичних пар. Одержані лінійнй розміри у метрах заносяться у чернетку у наступному вигляді: ; ; ; ;  тощо.

4. Для викреслювання кінематичної схеми обирається масштабний коефіцієнт довжин .

5. Кінематична схема вычерчивається в масштабі на вільному місці, з дотриманням усіх правил її побудови.

6. Визначити вхідну ланку кінемтичної схеми.

7. Виконати структурний аналіз кінематичної схеми.

8. Визначити формулу побудови механізму, за якою визачити цого клас.

Чорновий ескіз із розмірами схеми, виконаний в аудиторії, надається в додатку до звіту.


1. Ознайомлення з особливостями кінематичних схем, правилами їх побудови і складання;

Рис. 1. Плани механізму, структурних груп та початкового механізму першого класу.

 

2. Виконання структурного аналізу кінематичної схеми.

 


 Лабораторна робота № 2

Кінематичне дослідження механізму методом кінематичних діаграм

Ціль роботи:Вивчення методу кінематичних діаграм на прикладі визначення кінематичних характеристик повзунів на моделі V – образного механізму.

Лабораторне обладнання і приладдя. Для виконання роботи надано планшет з моделлю кінематичної схеми, вимірювальна лінійка, транспортир.

Послідовність виконання роботи:

1. Виконується обмірювання ланок і координат характерних точок V – подібного механізму.

Рис. 1. Кінематична схема моделі V – подібного механізму

2. Виміри переміщень  і  повзунів 3 і 5. Заповнення таблиці вимірів.

Таблиця. Результати вимірів переміщень повзунів 3 і 5

Номер

положення

Кутова координата j, град.

Координати повзунів, мм

Дійсне, у м У масштабі, у мм Дійсне, у м У масштабі, у мм
0. 0        
15        
30        
45        
60        
75        
90        
105        
120        
135        
150        
165        
180        
195        
210        
225        
240        
255        
270        
285        
300        
315        
330        
345        
360        

3. Побудова діаграм переміщень  і  (див. рис.2 і рис.3).

4. Графічне диференціювання діаграми переміщень і побудова діаграми аналогів швидкостей  і .

5. Графічне диференціювання діаграми аналогів швидкостей і побудова діаграми аналогів прискорень  і .

6. У наступній лабораторній роботі до наданого положення кривошипа 1 (рис.1) розраховуються й будуються плани механізму, аналогів швидкостей і аналогів прискорень. Результати розрахунків за методом планів порівняються з аналогічними результатами методу кінематичних діаграм. Визначається величина розбіжності у відсотках.

Рис. 2. Графік переміщень повзуна 3

Рис. 3. Графік переміщень повзуна 5

 

4. Графічне диференціювання діаграми переміщень і побудова діаграми аналогів швидкостей  і .

5. Графічне диференціювання діаграми аналогів швидкостей і побудова діаграми аналогів прискорень  і .

Лабораторна робота № 3

Кінематичне дослідження механізму методом планів

Ціль роботи:Вивчення методу планів на прикладі визначення кінематичних характеристик моделі V – подібного механізму.

Лабораторне обладнання і приладдя. Для виконання роботи надана модель кінематичної схеми, вимірювальні інструменти, креслярські приладдя.

Послідовність виконання роботи:

1. Замірюються розміри та координати ланок: ; ; ; ; ; .

2. План механізму будується за наданим викладачем значенням узагальненої координати вхідної ланки , де N – номер варианту, або номер за списком групи. Для побудови плану обирається масштабний коефіцієнт довжин . За обраним значенням розраховуються наступні розміри для побудови плану механізму: ; ; ; ; . Положення усіх точок плану визначається за допомогою зарубок.

3. Для розрахунку і побудови планів швидкостей і пришвидшень наданий перманентний закон руху вхідної ланки з кутовою швидкістю .

Розрахунок і побудова плану швидкостей

1. Побудову плану швидкостей розпочинаємо з визначення швидкості точки А кривошипа: . Вектор цієї швидкості перпендикулярний до кривошипа ОА і спрямований у бік його обертання. Вибираємо полюс  плану швидкостей і від нього відкладаємо відрізок , який зображує швидкість . Вектор .

2. Обчислюємо масштабний коефіцієнт побудови плану швидкостей

.

3. Для визначення швидкості точки  на підставі теореми про пласкопаралельний рух твердого тіла запишемо векторне рівняння

.

У наведеному рівнянні  визначений за величиною і напрямком, тому його підкреслене двічі. Вектор відносної швидкості  спрямований перпендикулярно до відрізку AB на плані механізму. Величина його невідома, тому в рівнянні його підкреслено однією рисою. Точка B знаходиться на повзуні 3, який рухається поступально, тому вектор  спрямовано уздовж осі OB. Величина цього вектора також невідома, тому в рівняннях його підкреслено однією рисою.

4. На плані швидкостей через точку  проводимо пряму , перпендикулярно до лінії АВ на шатуні 2. З полюса проводится пряма, паралельна осі циліндра. На їх перетині одержимо точку  - кінець вектора , який зображує швидкість . Відрізок  на плані зображує відносну швидкість . Після вимірювання цих векторів обчислюємо швидкості:

; .

5. Кутова швидкість шатуна 2 визначається за формулою

.

6. Для визначення швидкості точки C застосуємо теорему про пласкопаралельний рух твердого тіла, але складаємо два векторних рівняння, тому що вектор швидкості  невідомий як за напрямком, так і за величиною.

; .

У цих рівняннях вектори  і  повністю визначені, вектори відносних швидкостей відомі за напрямками,  і .

7. Для визначення вектора  на плані швидкостей через точку  проводимо пряму , перпендикулярно до лінії АС на шатуні 2. З точки  проводится пряма, перпендикулярно до лінії ВС на шатуні 2. На їх перетині одержимо точку , яку з'єднаємо з полюсом . Вектор  зображує у масштабі вектор швидкості . ЇЇ величину обчислюємо за формулою .

8. Швидкість точки  визначимо на підставі теореми про пласкопаралельний рух, . У наведеному рівнянні вектор  визначений за величиною і напрямком, тому його підкреслене двічі. Вектор відносної швидкості  спрямований перпендикулярно до шатуна CD  на плані механізму. Величина його невідома, тому в рівнянні його підкреслено однією рисою. Точка C знаходиться на повзуні 5, який рухається поступально, тому вектор  спрямовано уздовж осі OC. Величина цього вектора також невідома, тому в рівняннях його підкреслено однією рисою.

9. На плані швидкостей через точку  проводимо пряму , перпендикулярно до лінії CD. З полюса проводится пряма, паралельна осі циліндра OC. На їх перетині одержимо точку  – кінець вектора , який зображує швидкість . Відрізок  на плані зображує відносну швидкість . Після вимірювання цих векторів обчислюємо швидкості:

; .

10. Кутова швидкість шатуна 4 визначається за формулою

.

За результатами побудови плану швидкостей можна сформулювати наступну теорему подібності, яка застосувується у розрахунках і побудовах планів швидкостей і пришвидшень:

Точки, які відображають відповідні точки ланки механізму на плані швидкостей (або пришвидшень) утворюють фігуру, подібно і схоже розташованою з фігурою, яку утворюють однойменні точки ланки на плані механізму.

Розрахунок і побудова плану пришвидшень

1. Послідовність побудови плану пришвидшень така ж, як і для плану швидкостей. При наданому перманентному закону руху ( ) повне пришвидшення точки А кривошипа повністю збігається з доцентровим (нормальним) пришвидшенням ( ). Модуль цього пришвидшення розраховується за формулою:

.

Вектор нормального пришвидшення завжди спрямований від точки А до центру обертання – точці О, тобто . На вільному місці креслення обираємо полюс  і від нього відкладаємо вектор , який у масштабі зображує пришвидшення . Масштабний коефіцієнт плану пришвидшень:

.

2. Для визначення пришвидшення точки  на підставі теореми про пласкопаралельний рух твердого тіла запишемо векторне рівняння

.

У наведеному рівнянні  визначений за величиною і напрямком, тому його підкреслене двічі. Вектор нормальної складової  відносного пришвидшення спрямований від точки B до точки А. Величина його розраховується за формулою

.

Тангенційна складова відносного пришвидшення спрямована перпендикулярно до АВ, тобто . Величина цього вектора невідома, тому у векторному рівнянні його підкреслено однією рисою. Точка B знаходиться на повзуні 3, який рухається поступально, тому вектор пришвидшення   спрямований уздовж осі OB. Величина цього вектора також невідома, в рівняннях його підкреслено однією рисою.

3. Для визначення пришидшення точки  через точку  на плані пришидшень проводимо пряму паралалельну до лінії АВ на шатуні 2 і відкладаємо на ній відрізок . Цей вектор спрямований від точки В до точки А, тобто . З одержаної таким чином точки  проводится лінія, яка перпендикулярна АВ. З полюса  проводится пряма, паралельна осі циліндра. На їх перетині одержимо точку  – кінець вектора , який зображує пришидшення . Відрізок  на плані зображує повне відносне пришидшення . Після вимірювання усіх векторів обчислюємо пришидшення: ; ; .

4. Кутове пришвидшення шатуна 2 обчислюється за формулою

.

5. Для визначення пришидшення точки  скористаємость теоремою подібності. За цією теоремою складемо пропорцію , з якої розрахуємо: ; . За одержаними розмірами на плані пришвидшень за допомогою зарубок будується трикутник , подібний і схоже розташований до трикутника .

6. Пришидшення точки  визначимо на підставі теореми про пласкопаралельний рух, . У наведеному рівнянні вектор  визначений за величиною і напрямком, тому його підкреслене двічі. Вектор нормальної складової  відносного пришвидшення спрямований від точки D до точки C. Величина його розраховується за формулою

.

Тангенційна складова відносного пришвидшення спрямована перпендикулярно до CD, тобто . Величина цього вектора невідома, тому у векторному рівнянні його підкреслено однією рисою. Точка D знаходиться на повзуні 5, який рухається поступально, тому вектор пришвидшення  спрямований уздовж осі OD. Величина цього вектора також невідома, в рівняннях його підкреслено однією рисою.

7. Для визначення пришидшення точки  через точку  на плані пришидшень проводимо пряму паралалельну лінії CD на шатуні 4 і відкладаємо на ній відрізок . Цей вектор спрямований від точки D до точки C, тобто . З одержаної таким чином точки  проводится лінія, яка перпендикулярна CD. З полюса  проводится пряма, паралельна осі циліндра OD. На їх перетині одержимо точку  – кінець вектора , який зображує пришидшення . Відрізок  на плані зображує повне відносне пришидшення . Після вимірювання усіх векторів обчислюємо пришидшення: ; ; .

8. Кутове пришвидшення шатуна 4 обчислюється за формулою

.

Після виконання усіх розрахнків і побудов необхідно порівняти результати, отримані обома методами. Цей аналіз виконується у табличной формі. Результати методу кінематичних діаграм визначаються з графіков згідно наданому для методу планів значенню узагальненої координаті . Відхилення результатів розраховується за формулою: , де  і  – відповідні значення кінематичних параметрів, одержані за методом планів і діаграм.

Таблиця. Порівняльний аналяз кінематичних параметрів, визначених за методами кінематичних діаграм і планів

Кінематичний параметр

Метод кінематичних діаграм Метод планів Відхилення, %

Переміщення

, м      
, м      

Швидкість

, м/с      
, м/с      

Пришвидшення

, м/с2      
, м/с2      

 


Лабораторна робота № 4

Нарізання зубчастих коліс методом обкатки

Ціль роботи:Ознайомлення з експериментальним профілюванням евольвентних зубів методом обкатки і дослідити вплив зміщення інструментальної рейки на форму і розміри зубів.

Лабораторне обладнання і приладдя.Прилад ТММ-42 (рис.1), паперові круги (заготовки) з ватману, олівець, лінійка, циркуль, калькулятор. Рейка 1 для одержання профілю зубчастого колеса має наступні параметри: модуль ; число зубів колеса ; діаметр ділільного кола .

Рис. 1. Схема приладу ТММ-42

Послідовність виконання роботи

1. Ознайомитися з будовою і принципом дії приладу ТММ-42. Записати номер приладу та задані величини: т, d, z-

2. Паперову заготовку поділити на три рівних сектори і закріпити її на верхньому диску (рис.1) накладкою 3 за допомогою гвинта 4. У першому секторі потрібно викреслити зуби нульового колеса, а в другому і в третьому – додатного і від'ємного коліс.

3. Викреслювання зубів нульового колеса на приладі виконати таким чином:

- встановити рейку 1 так, щоб ділильна пряма дотикалась до ділильного кола (поділка рейки повинна збігатися з нульовою поділкою шкали 10);

- натиснути пружину 8 і відвести рейку в крайнє праве положення;

- диск повернути так, щоб початок першого сектора збігся с лівим зубом рейки;

- гострим олівцем обвести зуби рейки, натиснути на клавішу 9 і перемістити рейку вліво на один крок 4 – 5 мм і знову окреслити зуби рейки. Так повторювати доти, поки рейка займе крайнє ліве положення, а на заготовці отримаємо 2 або 3 зуби нульового колеса.

4. Встановити диск із заготовкою і рейку у вихідне положення для
побудови зубів в наступному секторі.

5. Визначити число зубів колеса, які нарізуються, за формулою .

6. Визначити мінімальний коефіцієнт зміщення хmin рейки, який забезпечує усунення підрізування зубів, за формулою .

7. Визначити зміщення рейки .

8. Змістити рейку від осі заготовки колеса на величину b1, користуючись шкалою 10, і закріпити її гвинтами 7.

9. Викреслити два або три зуби додатного колеса, користуючись вказівками п.3.

10.Змістити рейку до осі заготовки на величину  за наданим викладачем значенням від׳ємного коефіцієнту зміщенняі  і викреслити у третьому секторі 2 або 3 зуби від׳ємного колеса.

11.Обчислити за формулами, зазначеними у табл. 1, параметри нульового, додатного і від'ємного коліс.

12.Нанести на заготовку в кожному із секторів, обчислені в п.11 значення діаметрів ділильного d, западин df і вершин da кіл нульового, додатного та від'ємного коліс.

13.Порівняти на заготовці товщину зубів по хорді ділильного кола, а також діаметри кіл западин і вершин нульового, додатного і від'ємного коліс.

14.Виконати аналіз результатів та зробити висновки.

15.Оформити звіт про роботу і прикласти до нього заготовку з викресленими профілями зубів коліс (рис. 2).

Таблиця 1. Розрахунок геометричних параметрів зубчастих коліс при різних зміщеннях рейки

п/п

Найменування параметра

Позначення параметра; розрахункові формули та обчислення

Нульове колесо Додатне колесо Від'ємне колесо
1. Модуль m. мм

 

2. Діаметр ділильного кола d, мм

 

3. Кут профілю a, град.

 

4. Крок зачеплення p= pm, мм

 

5. Число зубів колеса z = d/m

 

6. Діаметр основного кола, мм db = d·cosa,

 

7. Коефіцієнт зміщення xi x0=0
8. Зміщення bi, мм b0 =0
9. Діаметр кола вершин , мм = = =
10. Діаметр кола западин , мм = = =
11. Товщина  зуба по ділильному колу S, мм   = =
12. Товщина зуба по хорді ділильного кола S, мм      

Зміст звіту

1. Назва і мета роботи.

2. Вихідні дані: модуль зачеплення m; діаметр ділильного кола d; кут профілю a.

3. Розрахунки значень параметрів зубчастих коліс, виготовлених з нульовим, додатним і від'ємним зміщенням інструментальної рейки (табл. 1.)

4. Результати обмірювань накреслених зубів зубчастих коліс (табл. 1).

5. Аналіз результатів і висновки.

 

 

Рис. 2. Профілі зубів, що отримані при різних значеннях коефіцієнтів зміщення

Висновки

1. Профілі зубів з нульовим  та від'ємним  значеннями коефіцієнтів зміщення мають підріз ножки зубу, тому їх не можна застосовувати для виготовлення коліс.

2. У профілі зуба колеса з додатним значеннями коефіцієнту зміщення  підріз зуба відсутній, тому цей профіль можна застосовувати для виробництва.


Лабораторна робота 5

ЗРІВНОВАЖУВАННЯ РОТОРА З ВІДОМИМ РОЗТАШУВАННЯМ НЕВРІВНОВАЖЕНИХ МАС

Ціль роботи: Ознайомлення з методикою балансування жорсткіх роторів на стадії проектування.

 Для проведення роботи використовується установка (рис.1), що складається з ротора 4, який установлено у жорсткій опорі 5 і каретці 6, пружно закріпленої у горизонтальному напрямку 7. Привод ротора виконується від електродвигуна 8 за допомогою фрикційної передачі 9.

Рис. 1. Модель механізму з відомим розташуванням неврівноважених мас

Вихідні дані наведено в таблиці 1. Стовпці, позначені римськими цифрами І і ІІ, заповнюються за результатами розрахунків. Значення мас і радиусів до всіх варіантів однакові. Значення кутів установлення неврівноважених мас у площинахдисків моделі ротора визначаються за наступними залежностями:

; ; .

Таблиця 1

Параметр

Позначення

Розмірність

Площини розміщення мас


Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 343; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!