VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Одной из важных задач теории машин является задача об уравновешивании сил инерции, действующих на фундамент машины. Такие силы могут достигать значений, приводящих систему к разрушению. Наиболее простым решением поставленной задачи является метод такого распределения масс, при котором центр масс всей системы оказывается неподвижным. Рассмотрим поэтапно задачу такого уравновешивания на примере шарнирного четырехзвенника с применением САПР T-Flex.

На первом этапе создается трехмерная твердотельная сборочная модель механизма (рис. 1), наличие которой позволяет с помощью встроенных операций системы T-Flex определить с высокой степенью точности массу и координаты центра масс каждого звена.

Рисунок 1 – 2D схема шарнирного четырехзвенного механизма

На втором этапе схема механизма переводится в 2D плоскость и в редактор переменных (рис. 2) вводятся расчетные формулы

; ,

определяющие положение центра масс всего механизма (рис. 3).

Рисунок 2 – Редактор переменных

Третий этап – это анимация движения механической системы с помощью одноименной операции [2], которая позволяет отследить движение центра масс (рис. 3).

Рисунок 3 – Траектория движения центра масс неуравновешенного шарнирного четырехзвенника

Далее уравновешиваем шарнирный четырехзвенник, установив противовесы на звено 1 и звено 3, и заново анимируем движение системы (рис. 4).

Рисунок 4 – Уравновешенный шарнирный четырехзвенник

Такой способ статического уравновешивания механических систем позволят получить точное и наглядное решение в достаточно короткие сроки и подобрать в автоматизированном режиме необходимые геометрические параметры звеньев механизма.

Список литературы

1. Левитский Н.И. Теория механизмов и машин: Учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1990. – 592 с.

2. Жукова Е.В., Кеплина К.В. Решение задач кинематики плоских механизмов с применением САПР T-Flex // Автоматизированное проектирование в машиностроении. – 2014. – №2. – С. 20-25.

Код для цитирования: Скопировать