Читайте также:
|
|
В задаче движение от рейки AB передается через систему шестерен стрелке.
При поступательном движении рейки скорости и ускорения всех ее точек равны и одинаково направлены. Поэтому скорость точки C (точки касания рейки и шестерни 1) может быть определена как производная от закона движения рейки:
VC=dx/dt=2πcosπt см/с.
Угловая скорость скрепленных друг с другом шестерен 1 и 2 определится из формулы
VC=ω12⋅r1, т.е. ω12=VC/r1= 2πcosπt/r1 c-1.
Шестерня 2 находится в зацеплении в точке D с шестерней 3, скрепленной с шестерней 4, поэтому их угловая скорость определяется из соотношения:
VD=ω12⋅r2=ω34⋅r3, ω34=ω12⋅r2/r3=2πcosπt⋅r2/r1⋅r3 c-1.
Угловая скорость стрелки и скрепленной с ней шестерни 5 определится из формулы для скорости точки E – точки зацепления шестерен 4 и 5
VE=ω34⋅r4=ω5⋅r5, ω5=ω34⋅r4/r5=2πcosπt⋅r2⋅r4/r1⋅r3⋅r5 c-1.
Положительное смещение по оси x стержня определяет и положительное направление вращений всех шестерен. В нашей задаче в момент времени t=2/3 с скорость точки C равна
VC=2π⋅cosπ⋅2/3=2πcos120o=2π(-1/2)=-π=-3,14 см/с.
Соответственно с направлением скорости VC, противоположной положительному направлению оси, определяются направления вращения всех шестерен (рисунок 2.9). Для угловой скорости шестерни 5 получим
ω5 =2πcos(π⋅2/3)⋅1,5⋅1,0/3⋅2⋅1,5=2πcos120o⋅1,5⋅1,0/3⋅2⋅1,5=-0,52 c-1
Её угловое ускорение:
ε5=dω5/dt=-2π2sinπt⋅r2⋅r4/r1⋅r3⋅r5=-2⋅3,142sin(π⋅2/3)⋅1,5⋅1,0/3⋅2⋅1,5=-2,84 c-2.
Рисунок 2.10
То есть вращение шестерни 5 и стрелки ускоренное (направления ω5 и ε5 совпадают).
Величина скорости точки K (конца стрелки)
VK=ω5 ⋅l=0,52⋅4=2,08 см/с.
Ускорение точки определяется по формулам (3.11):
an=ω52 ⋅l=0,522⋅4=1,08 см/с2;
aτ=ε5 ⋅l=2,84⋅4=11,37 см/с2;
Направление векторов скорости, касательного, нормального и полного ускорения точки K стрелки показано на рисунке 2.10.
Рисунок 1.6
Касательное ускорение для любого момента времени равно
При t=t1=2/3 с
a τ=27⋅2/3=18 м/с2
Так как для окружности радиус кривизны ρ=R, то нормальное ускорение для любого момента времени равно
a n=v2/R=62/4=9 м/с2
Модуль вектора полного ускорения точки при с равен
Угол между вектором полного ускорения и вектором скорости определим следующим образом:
tgφ= a n/ a τ=9/18=0,5,
отсюда
φ=arctg 0,5=26o33'54''
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 96 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
Решение | | | Решение |