Консультация № 200963
25.05.2021, 19:23
0.00 руб.
25.05.2021, 20:02
1 14 2
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:

Для положения механизма, который указан на рисунке, определить скорости точек В и С, а так же угловые скорости звеньев 2 и 3 (значение и направление), если угловая скорость первого звена [$969$]1=2 с^-1 и угловое ускорение [$949$]1=0.

Длинна звеньев: l(OA)=50мм, l(AB)=200мм, l(BC)=100мм
Прикрепленные файлы:

Обсуждение

давно
Посетитель
226425
1567
25.05.2021, 20:07
общий
Адресаты:
ВС - надо думать, не отдельное звено, а продолжение АВ, жестко с ним связанное, так?
И точка В вместе с деталью, похожей на поршень (ползун), не скользит вдоль горизонтали? А находится, вероятно, в жестком с ней (горизонталью) зацеплении? Иначе что должны бы были обозначать маленькие "ёлочки" слева и справа от поршня?
Но тогда, прошу прощения, весь механизм мгновенно заклинит при попытке вращения звена ОА... не, не понимаю, нужен совет ареопага.
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
404403
45
25.05.2021, 22:53
общий
Адресаты:
Такое вот задание из модульной работы)
давно
Студент
405049
133
25.05.2021, 23:15
общий
Адресаты:

Насколько я понимаю, в точке В установлен неподвижный механизм. В него вставлен стержень АС стержень, шарнирно соединенный с ОА. Стержень ОА вращается в плоскости рисунка вокруг точки О. При этом механизм в точке В позволяет стержню АС, оставаясь вставленным в механизм, тоже поворачиваться в плоскости рисунка.
давно
Посетитель
226425
1567
25.05.2021, 23:23
общий
Адресаты:
Андрей Владимирович, обратите внимание, там "н" зачеркнута... в наборе наших пиктограмм к сожалению нет зачеркнутых косой чертой букв, поэтому пришлось зачеркнуть таким образом... - моя учительская гнусная сущность не смогла вынести такой груз, чтоб не вывалить его автору вопроса...
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
226425
1567
25.05.2021, 23:30
общий
Адресаты:
Я тут перелопатил штук 500 картинок в Яндексе по запросу "Теормех условные обозначения на схемах" и в одной обнаружил, что таким образом возможно обозначение ползуна. Т.е., видимо, следует считать, что это ползун, который может перемещаться по горизонтали.
И, да - стержень АС будет поворачиваться, но при этом ползун будет перемещаться.
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Студент
405049
133
26.05.2021, 08:16
общий
Адресаты:

Да, Вы правы. Похоже, ползун (в точке В) не только поворачивается, но и перемещается вдоль горизонтальной линии ОВ, показанной на рисунке. Тогда все решается.
давно
Посетитель
226425
1567
26.05.2021, 12:15
общий
Адресаты:

я к вечеру закончу эту задачу
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
26.05.2021, 13:41
общий
Адресаты:
Мне, как и Андрею Владимировичу, тоже показалось, будто Вы добавили избыт-букву н в слово Длина в Вопросе. Я поискал способы смещения символа / влево для явного зачёркивания предыдущей буквы, но найти не удалось.
Лучшее, что получилось придумать - заменить зачёркиваемую букву на Заглавную и опустить её в Нижний индекс:
Длин[sub]Н[/sub]а
Результат немного отличается от порядка применения тэгов зачёркивания и опускания.
Потренироваться можно пользуясь кнопкой ПредПросмотр - Спасибо Алексею Георгиевичу за удобство пред-просмотра и долгожданную букву [$960$] в ДопПанели форматирования!
давно
Посетитель
226425
1567
27.05.2021, 03:22
общий
27.05.2021, 07:38
это ответ
Доброй ночи
Дано:
[$969$]1=2с-1
OA=50 мм = 5 см
AB=200 мм = 20 см
BC=100 мм = 10 см
Найти: VA, VB, VC, [$969$]2
Решение:
А. Дополним ваш рисунок:
1. Вектор скорости VA перпендикулярен кривошипу ОА и направлен вдоль звена АВ.
2. Вектор скорости VB направлен горизонтально по линии движения ползуна.
3. Проведем перпендикуляры к векторам VA и VB и на их пересечении обозначим точку Р - мгновенный центр вращения шатуна АС.
4. Соединим точки Р и С - проведем мгновенный радиус вращения точки С.
5. Перпендикулярно радиусу PC из точки С отложим вектор скорости VC.
6. Обозначим одинаковые углы в треугольниках АОВ и АВР: в первом при вершине О и во втором при вершине В - угол [$946$]; и при вершине А в обоих треугольниках угол 90[$176$]. Таким образом, имеем два подобных треугольника (по двум углам).
7. При вершине В в треугольнике РВС обозначим угол [$947$].
8. Обозначим угловую скорость [$969$]2 вращения вокруг мгновенного центра скоростей Р.
Пока всё... Получается что-то похожее на рисунок ниже...

Б. Найдем неизвестные стороны получившихся треугольников:
1. [$916$]АОВ:
по теореме Пифагора
ОВ=[$8730$](ОА2+АВ2) = [$8730$](25+400) = 20,6 см
2. Из подобия треугольников АОВ и АВР следует
РА/ВА=ВА/ОА=ОВ/ВР
Следовательно
РА=80 см; ВР=82,4 см.
Величина угла [$946$]=arcsin(АВ/ОВ)=arcsin(20/20.6)=arcsin 0.97 = 76[$186$]
3. Рассмотрим [$916$]РВС
[$947$]=180[$186$]-[$946$]=(180-76)[$186$]=104[$186$].
Теперь по теореме косинусов
РС2=РВ2+ВС2-2*РВ*ВС*cos[$947$] = 82,42+102-2*82,4*10*cos104[$186$]=7288,6 см2
Тогда
PC=[$8730$]7288,6=85,4 см
В. Рассчитаем искомые скорости.
1. VA=[$969$]1*OA=2*5=10 см/с
2. [$969$]2=VA/PA=VB/PB=VC/PC
Отсюда
[$969$]2=(10 см/с)/80 см = 0,125 с-1 - угловая скорость шатуна АВС и всех его точек и звеньев 2 и 3 соответственно.
VB=VA*PB/PA=10*82,4/80=10,3 см/с
VC=VA*PC/PA=10*85,4/80=10,7 см/с

Ответ: 10 см/с; 10,3 см/с; 10,7 см/с; 0,125 с-1.
*******
Удачи
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Посетитель
404403
45
27.05.2021, 10:41
общий
Адресаты:
спасибо!!
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
27.05.2021, 11:53
общий
27.05.2021, 14:53
это ответ
Дано: OA = 5 см ; AB = 20 см ; BC = 10 см (я перевёл все длины в см, чтоб легче сравнивать мой Ответ с предыдущим);
[$969$]1 = 2 рад/сек = const
Вычислить скорости Vb ; Vc точек B и C ; значения и направления угловых скоростей звеньев 2 и 3.

Решение моё основано на сравнении координат точки A в начальный момент времени и спустя маленький интервал времени t = 0,001 сек . Такой приём позволяет обойтись без дополнительных построений (не всем понятных) и без сложных дифференциальных уравнений. Потому что за столь малое время скорость поршня Vb изменяется так незначительно (в 5м знаке точности), что можно принять её постоянной для расчёта.

Базовые принципы алгоритма: Рычаг OA вращается по часовой стрелке, точка A смещается вправо-вниз. Рычаг AB с неизменной длиной толкает поршень B строго вправо по рисунку. Рычаг AC участвует в 2х движениях : Поступательном вправо со скоростью Vb и вращательном против часовой стрелки с искомой угловой скоростью [$969$]2 .
Линейную скорость Va вращения точки A вокруг O вычисляем как [$969$]1·OA ,
Линейную скорость V2 вращения точки A вокруг B вычисляем как разницу векторов VA[$8594$] (полная скорость точки A) и VB[$8594$] (поступательная скорость рычага ABC) .

Искомую полную скорость VC точки C вокруг B вычисляем как сумму векторов VCL[$8594$] (линейная скорость вращения точки C вокруг B) и VB[$8594$] (поступательная скорость рычага ABC) .

VCL[$8594$] = -V2[$8594$] / 2 , потому что рычаг BC вдвое короче рычага AB, и находятся они по разные стороны от центра вращения - точки B .

Формулы и вычисления я показал на скриншоте приложения Маткад (ссылка) . Маткад избавляет меня от частых ошибок. Я добавил в него подробные комментарии зелёным цветом. Функция Stack(число1 , число2) создаёт вектор из 2х числовых скаляров.

Ответ : скорость точки В равна 10,3 см/с и направлена вправо по рисунку.
Скорость точки С равна 10,7 см/с и направлена вправо-вверх под углом 6,5° к оси OX.
Угловая скорость звена2 (рычаг AC) равна 0,125 рад/сек против часовой.
Звено3 (поршень B) движется строго поступательно вправо со скоростью 10,3 см/с, у него нет ни вращения, ни угловой скорости.
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
27.05.2021, 11:59
общий
Адресаты:
Я понимаю, что мой Ответ избыточен и уже НЕ нужен. Но вчера Вы писали "я к вечеру закончу эту задачу", а сегодня утром Ответов нет. Я решил помочь, долго писал свой Решение. А когда увидел Ваш Ответ, то свой труд уже жалко выбрасывать. Надеюсь, он не сильно помешает?
давно
Посетитель
226425
1567
27.05.2021, 16:00
общий
Адресаты:

Владимир Николаевич, приятно стоять с Вами плечом к плечу на фронтах великих битв и биться лбами в один и тот же гранит науки, который, благодаря этому, становится мягким и податливым даже для современных шамкаюших беззубыми деснами студентов... у них может кость какая-то тоже нарастет и мы этому с вами поспособствуем
Об авторе:
С уважением
shvetski
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
27.05.2021, 16:04
общий
Адресаты:
Мне всегда приятно пообщаться с Вами!
Форма ответа