Esercizio cinematica (Toro)
Determinare vB e aB
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Nel meccanismo raffigurato, la manovella AB ruota in senso orario alla velocità costante ω1 = 100 rad/s. Si apprezza che l’angolo compreso tra la manovella e l’asse di x assomma complessivamente da ϑi fino ϑf.
Siano noti:
r = 100 mm (raggio manovella)
R = 250 mm (lunghezza biella)Determinare vB e aB.
HPϑ = 90°
ω1 = 100 rad/s
r = 100 mm, 0,1 m
l = 250 mm, 0,25 m
APPLICO TEOREMA DI GALILEO:
vB = v0 + ω1 x (B - O)
Dato v0 = 0 perché telaio fisso
vB = r [ω1 x]
vA = vB + ω2 x (B - A)
vA = |-10| + [-l·cosϑ1ω2i] x [l·senϑ1ω2
vA = [-10 |senϑ|]0 | -l·ω2cosϑ
VA = -10 m/s
|VA| = |VB| = -10 m/s
APPLICO TEOREMA DI RIVALTA:
ωB = ωA + &7815;1 x (B - O) + &7815;2 x (ω1 x (B - O)
ωB = ωA + &7815;1 x (B - O) - ω22 (B - O)
Esercizi cinematica
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Nell meccanismo raffigurato, la manovella OB ruota in senso antiorario alla velocità costante ω1=100 rad/s. Si apprezzi tra i&rave; large;: lo compreso tra la manovella e l'asse di x, θ1, variabile nel tempo.
Siano noti:
ω1=100 rad/s (velocità manovella)
R=250 mm (lunghezza bielle)DETERMINARE DEFINI ISTANTI IN CUI θ=135°, θ=90° e θ=180°: VA, VB
APPLICO IL TEOREMA DI GALILEO:
VB = VO + ω1 × (B - O)
VB = [0 UB = - VA = VB futhi ω2 × (B - A)
VA = -10[ VA = [
APPLICO IL TEOREMA DI RIVALS:
ωB = 0 + ωB = ωB = θ=135°100=100 rad/s
l=250 mm → 0,25 m
r=100 mm → 0,1 m
θ2=45°
Uso teorema dei seni
r/l=senθ3/senθ2
r senθ2=l senθ3/l
θ3=46,43°
UB=U0+ω1x(B-O)
UB=ω1x [-r cos θ2 j^+ r sen θ2 i^]=
UB=⎡⎢ ⎣ i j k0 0 ω1-r cos θ2 r sen θ2 0 ⎤⎥ ⎦
UB=-r cosθ2 ω1 j^ - r senθ2 ω1 i^
UB=-7j^ -7i^ m/s
UA=UB+ω2x(B-A)
UA=⎡⎢⎣ -7-70 ⎤⎥⎦ +ω2 x (⎡⎢⎣ 000 ⎤⎥⎦)
si muove solo in x
UA=⎡⎢⎣ -700 ⎤⎥⎦ + ⎡⎢ ⎣ 00ω2 ⎤⎥ ⎦ x ⎡⎢ ⎣ cosθ3sinθ30 ⎤⎥ ⎦
UA=⎡⎢⎣ -700 ⎤⎥⎦+ ω2 ⎡⎢ ⎣ -sinθ3cosθ30 ⎤⎥ ⎦
UA=-7,1+ω2(-sinθ3)ω2=7,1/cosθ3
UA=-7,1 + ω2 cosθ3ω2=29,60 rad/s
UA=-9,2 m/s
Applico teorema di Rivalta
aB = a0 + ω12 x (B - O) + ω1 x (ω1 x (B - O) )
aB = - ω12 x (B - O) + ω1 x (B - O)
aB = - ⎡⎢ ⎣ cosθ2sinθ2 ⎤⎥ ⎦
OB=⎡⎢⎣ 7077070 ⎤⎥⎦ m/s2
OȦ = a3 + ω22 x ( B - A ) - ω22 ( B - A )
OȦ = a3 + [ ω2 0] [ cosθ3 - sinθ3 -ω2 ] [ cosθ3 ] [ sinθ3 cosθ3 ] [ sinθ3 ]
OȦ = [ +7 07 ] [ 0 ] [ cosθ3 ] - ω2 [ cosθ3 ] [ +7 07 ] x [ ω2 ] [ sinθ3 ] [ sinθ3 ]
{ qa = +7 07 + jω2 ( -sinθ3 ) - ω22 cosθ3 0 = -7 07 + jω2 ( cosθ3 ) - ω22 sinθ3 }
{ qA = 725 , 1 Nm/s2 ω2 = 26292 , 6 102 N/s2 }
Meccanismo a cuneo
Nel meccanismo a cuneo il perno A è solidale con il blocco 2 ed è costretto a scorrere lungo una scanalatura longitudinale presente su braccio 1. Sono note le dimensioni:
a = 500 mm → 0,15 m
e = 250 mm → 0,25 m
θ = 30°
ω1 = 5 rad/s (costante)
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