2007年5月26日 星期六

機動學第十次作業

本人有上本週的課


請思考速度與加速度的問題,當一桿以某特定點M等角速度迴轉時,其端點P之速度方向如何?
其加速度方向如何?

在動力學的分析中
P的速度為 w x r
而其方向為切線方向




但是因為這是一個 rotaional motion
所以P點一定有加速度
而加速度為 w x w x r





若該特定點M復以等速水平運動,則同一端點P之速度與加速度方向會變為如何?
若M點同時也有加速度,則點P會有何變化?

如果M點只是水平運動時
那在動力學裡也有學到
此時的P點速度為 (Vm + w x r)
而加速度仍是為w x w x r

如果M點也有加速度時
那P點的加速度為 Ap + w x w x r


若以此推理四連桿的運動,則點P與Q之速度與加速度方向會與桿一(固定桿)之兩端點之關係如何?
與我們前面的作業分析結果有無共通之處?(參看第六章之四連桿機構之運動分析)



固定桿兩端為O點和R點,此兩點由於接地,其速度與加速度皆為0,
此時我們若以第二桿為驅動桿,
則P點速度為
VP=Wop x Rp/o  方向與桿二垂直

AP=[αx Rp/o]+[Wop x (Wop x Rp/o)] 前項為切線加速度與桿2垂直,後項為法線加速度指向O點



Q點的速度與加速度
由於P點有速度
所以Q點的速度為
Vq = Vp + Wpq x Rq/p
但是由於Vq 是硍R點連接 而R點為接地點
所Q點的速度也為 Wq r x Rq/r  方向與桿四垂直

同樣加速度也是
Aq = Ap+α x Rq/p + Wpq x (Wpq x Rq/p)
也等於 α x Rq/r + Wqr x (Wqr x Rq/r) 
切線加速度與桿四垂直,法線加速度指向R點


設有一運動之曲柄滑塊連桿組合,設滑塊之偏置量為零,且在水平方向移動,
試以此機構之曲桿長度及角度,以及連結桿之長度為輸入項,利用matlab寫出一程式計算在不同曲柄角度時,
六點瞬心之對應位置。可順便探討六點瞬心與曲柄角間之關係。

在四連桿的時候
會有六個IC
但是有兩點固定
所以有兩點會在無限遠

現在用老師的程式改一下
用裡面的數據 把IC的置找出來


function [values]=drawsldlinksic(R1,R2,th2,sigma,driver)
clf;
r=[10,R1,R2,0]
th1=0;
AXIS([-5 5 -5 5]);
[values b]=sldlink(r,th1,th2,10,0,sigma,driver);
rr=values(:,1);rr(3)=rr(3)+rr(2);
rx=real(rr);
rx(4)=0;
ry=imag(rr);
ry(4)=0;
t=linspace(pi/2,2.5*pi,361);
C1=0.2*exp(j*t');
x1=real(C1);
y1=imag(C1);
line(x1,y1,'LineWidth',1.5);
C2=0.4*exp(j*t');
x2=real(C2);
y2=imag(C2);
line(x2,y2,'LineWidth',2);
line([x2(91) x2(91)],[y2(91) y2(91)-0.5],'LineWidth',1.5);
line([x2(271) x2(271)],[y2(271) y2(271)-0.5],'LineWidth',1.5);
line([x2(91)-1.5 x2(271)+1.5],[y2(271)-0.5 y2(271)-0.5],'LineWidth',1.5,'linestyle',':');
hold on;
if rx(1)>0,
the2=th2;
else
the2=180-th2;
end;
the3=-values(3,2)
ic13x=rx(1);
ic13y=rx(1)*tand(the2);
ic24x=0;
ic24y=rx(1)*tand(the3);
if b==1
plot([0 rx(1)],[0 0],'k-','LineWidth',5);
hold on;
plot([0 rx(1)],[0 ry(1)],'g-','LineWidth',1.5);
plot([rx(1) ic13x],[ry(1) ic13y],'k:','LineWidth',1.5);
plot([rx(2) ic13x],[ry(2) ic13y],'k:','LineWidth',1.5);
plot([0 ic24x],[0 ic24y],'k:','LineWidth',1.5);
plot([rx(2) ic24x],[ry(2) ic24y],'k:','LineWidth',1.5);

if driver==0
plot([0 rx(2)],[0 ry(2)],'b-','LineWidth',1.5);
plot([rx(2) rx(3)],[ry(2) ry(3)],'r-','LineWidth',2);

else
plot([0 rx(2)],[0 ry(2)],'r-','LineWidth',2);
plot([rx(2) rx(3)],[ry(2) ry(3)],'b-','LineWidth',1.5);
end
plot([rx(1) rx(3)],[ry(1) ry(3)],'k-');
plot(rx,ry,'bo');
plot(ic13x,ic13y,'mo');
plot(ic24x,ic24y,'mo');
text(0,0,' O 12');text(rx(1),ry(1),' R');
text(rx(2),ry(2),' P 23');
text(rx(3),ry(3),' Q 34');
text(ic13x,ic13y,'13');
text(ic24x,ic24y,'24');
length=max(abs(values(2:3,1)));
len=.20*length;ww=.15*length;

[coords] = sldbox(len,ww,rx(3),ry(3),th1);
plot(coords(:,1),coords(:,2),'r-','LineWidth',2);
[coords] = sldbox(len*3,0,rx(3),ry(3)-ww/2,th1);
plot(coords(:,1),coords(:,2),'r:','LineWidth',1.5);
else
fprintf('Combination of links fails at degrees %6.1f\n',th2);
end

axis equal;
grid on;


下面是動畫



我們可以觀一下IC的移動
何時會在上面 何時會在下面
有時會在無限遠哦~~

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