Mechanismentechnik - Aufgabe 6.9

Schubschleife

Kai Lawrence 1

1 Fachhochschule Dortmund
Jun 2020
Keywords: Kinematik, Mechanismentechnik, Analyse, Schubschleife, microJam

Abstract

Für eine Schubkurbel sind die Längen zweier Glieder zu ermitteln.

Aufgabenstellung

Ermitteln Sie aus der Schleifengleichung die Schieberstellung ss und hh der Schubschleife in Abhängigkeit vom Winkel θθ.

Geg.: a,θa, θ

1. Grundfall 3

Die Aufgabe wird abgebildet durch Grundfall 3.

Die Grundfälle werden gebildet durch Gleichung (6.1)[1].

aeαbeβ=ca {\bold e}_{\alpha} - b {\bold e}_{\beta} = {\bold c}

Im Grundfall 3 sind α\alpha, β\beta und c{\bold c } bekannt.

Im Fall dieser Aufgabe gilt entsprechend:
aha \rightarrow h,
αθ\alpha \rightarrow \theta,
bsb \rightarrow s,
β0\beta \rightarrow 0, sodass gilt eβex{\bold e}_{\beta} \rightarrow {\bold e}_{x},
cae~θ{\bold c} \rightarrow a {\tilde\bold e}_{\theta}


Die entsprechende Gleichung wird also gebildet durch:

heθae~θ=se0h {\bold e}_{\theta} - a {\tilde\bold e}_{\theta} = s {\bold e}_0

Durch Andwendung von Gleichung (6.4) unter Einsetzen der korrekten Variablen ergibt sich[1]:

h=aeθexe~θe~x=acos(θ)sin(θ)=atan(θ)h = a \frac{{\bold e}_{\theta} {\bold e}_{x}}{{\tilde\bold e}_{\theta} {\tilde\bold e}_{x}} = a \frac{cos(\theta)}{sin(\theta)} = \frac{a}{tan(\theta)}
s=aeθeθe~θe~x=ae~θe~x=asin(θ)s = \frac{a {\bold e}_{\theta} {\bold e}_{\theta}}{{\tilde\bold e}_{\theta} {\tilde\bold e}_{x}} = \frac{a}{{\tilde\bold e}_{\theta} {\tilde\bold e}_{x}} = \frac{a}{sin(\theta)}

2. Modell

Das kinematische Modell wird mittels 3 nodes und 3 constraints erstellt.

{ "nodes":[ { "id":"A" }, { "id":"B", "x":100,"y":70 }, { "id": "C", "x": 150, "base": true} ], "constraints":[ {"id": "h", "p1": "A", "p2": "B", "ori": {"type": "drive", "input":true, "Dw": 0.79}}, {"id": "s", "p1": "A", "p2": "C", "ori": {"type": "const"} }, {"id": "a", "p1": "C", "p2": "B", "ori": { "ref":"h", "type":"const"}, "len":{"type":"const"} } ], "shapes":[ {"type": "flt", "p": "A"}, {"type": "fix", "p": "C"}, {"type": "slider", "p": "B", "wref":"h"} ] }

References

[1]  S. Gössner, Mechanismentechnik - Kapitel 6.2