Slider-crank mekanismer brukes i stor grad i motorer og maskiner for å konvertere rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse. Forstå hvordan man utledes hastighet og akselerasjon i disse systemene er avgjørende for design og analyse. Denne artikkelen gir en enkel tilnærming til å beregne disse parametrene.

Grunnleggende komponenter i glidebryter-rank mekanismer

Hovedkomponentene inkluderer en vev, tilkoblingsstang og glidebryter. Vevlen roterer om et fast punkt, overføring bevegelse gjennom forbindelsesstangen for å bevege glidebryteren lineært. Geometrien til disse delene bestemmer hastigheten og akselerasjonen til glidebryteren.

Velocity Avvikelse

For å finne hastigheten til glidebryteren, start med vinkelhastigheten til veiv, betegnet som ]. Ved å bruke geometrien til mekanismen kan den lineære hastigheten til glidebryteren uttrykkes som:

v = r * ω * synd(θ)]

hvor r er veivradiusen og ] er veivvinkelen. Å differensiere dette med hensyn til tiden gir akselerasjonen.

Akselerasjon Avrenning

Akselerasjonen av glidebryteren har to komponenter: tangential og sentrifetal. Den totale akselerasjonen er gitt ved:

a = r * α * sin(θ) + r * ω2] * cos(θ)]

hvor α er den vinkelformede akselerasjonen av veven. Den første betegnelsen representerer tangential akselerasjon, og den andre betegnelsen representerer sentrifetal akselerasjon.

Sammendrag

Velocity og akselerasjon i glidebryter-crank mekanismer avhenger av vevens vinkelhastighet og akselerasjon, samt geometrien i systemet. Ved hjelp av relasjoner som er gitt, kan ingeniører analysere den dynamiske oppførselen til disse mekanismene effektivt.