Лабораторная работа №5. Разработка математической модели механизма уравновешивания адаптера

Авторы: Котов А.В.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. сформировать математическую модель механизма уравновешивания адаптера с помощью предложенного векторного метода исследования, включающую геометрический, кинематический и силовой анализ; 2. провести визуализацию механизма уравновешивания с адаптером; 3. обеспечить с помощью метода мгновенных мощностей уравновешивание адаптера; 4. провести расчет основных характеристик уравновешивающей пружины растяжения.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Основное назначение механизма уравновешивания состоит в обеспечении процесса копирования рельефа поля адаптером, как в продольном, так и в поперечном направлениях, а также поддержания максимально возможного постоянства давления на почву опорных башмаков адаптера в рекомендуемых пределах.

Данные типы механизмов по способу уравновешивания массы адаптера можно условно разделить на три основные группы: рычажно-пружинные, гидравлические и смешанные. Наибольшее распространение в отечественной практике сельскохозяйственного машиностроения получили рычажно-пружинные типы механизмов уравновешивания адаптеров. В данных механизмах копирование рельефа поля адаптером и регулировка давления его опорных башмаков на почву обеспечивается соответствующей настройкой уравновешивающих пружин совместно с регулировкой звеньев рычажного механизма. В результате настройки происходит частичное снятие нагрузки с опорных башмаков адаптера и переноса ее на уравновешивающие пружины механизма.

Лабораторная работа №2. Создание файла-заготовки для расчета рычажных механизмов

Авторы: Котов А.В.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. создать файл-заготовку для последующих расчетов рычажных механизмов векторным методом, основанном на векторном анализе и векторном преобразовании координат; 2. ознакомиться с принятыми условными обозначениями; 3. ознакомиться с аналитическими зависимостями и входящими в них элементами.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Принятые условные обозначения

При создании любой математической модели необходимо стремиться к максимально возможной универсальности описания всех исходных и расчетных параметров. Не исключение составляет в этом разработка математических моделей рычажных механизмов на основе предложенного векторного метода исследования, основанного на векторном анализе и векторном преобразовании координат.

Вектор, обозначенный одной буквой латинского алфавита с соответствующим порядковым номером (например, P1), дает абсолютную (относительную) координату соответствующей точки механизма в принятой системе координат и будет называться вектором-точкой.

Вектор, обозначенный одной буквой латинского алфавита и двумя цифрами (например, P1_2), дает взаимное расположение двух точек рычажного механизма, имеющих соответствующий порядковый номер (в данном случае это точки P1 и P2) и будет называться вектором-звеном.

Длины звеньев рычажного механизма будут иметь следующее обозначение: первая будет идти латинская буква L, две следующие цифры соответствуют точкам механизма, которые соединяют данное звено (например, L1_2).

Лабораторная работа №1. Основные операции с векторами и матрицами. Приемы работы с 2D и 3D графиками

Авторы: Котов А.В.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. освоить основные способы и функции работы с векторами и матрицами в системе MathCAD; 2. освоить основные приемы работы и форматирования с 2D и 3D графиками в системе MathCAD; 3. освоить приемы решения систем линейных и нелинейных уравнений в системе MathCAD.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Рассматриваемые в последующих лабораторных работах математические модели 2D и 3D рычажных механизмов сельскохозяйственных машин основаны на элементарных знаниях векторного анализа и векторного преобразования координат с последующей реализацией этих знаний при помощи современных систем автоматизированного проектирования. Поэтому в данной лабораторной работе рассмотрены основные понятия и определения векторной алгебры и способы их реализации в математическом пакете MathCAD.

В векторной алгебре различают две основные величины – векторные и скалярные. Дадим определение этим двум величинам.

Скаляром называется величина, которая может быть охарактеризована одним числом, выражающим отношение этой величины к соответствующей единице измерения.

Вектором называется направленный отрезок, который характеризуется следующими элементами: начальной точкой («точкой приложения»), направлением и длиной («модулем вектора»). Всякий вектор содержит в себе скалярную величину и может быть изображен с помощью прямолинейного отрезка, у которого различают начало и конец.