МЭИ, инновационная программа
Условие
Стержень BD шарнирно соединен с ползуном В и проходит сквозь муфту C, вращающуюся на стержне OA. Угловая скорость OA равна w. Найти скорость стержня BD относительно муфты в указанном положении; OC = CA = AB = L.

Решение 1. (Сложение скоростей) Абсолютная муфты C равна по модулю wL. Переносной скоростью является скорость точки стержня BD, совпадающей в данный момент с муфтой. Она выражается по формуле для скоростей точек при плоском движении через скорость полюса B:
®
v
 

п 
=
®
v
 

B 
+
®
w
 

CB 
×
®
BC
 
,

Сложение скоростей
Так как AB в данный момент движется мгновенно-поступательно, то vB = vA = 2wL.
С другой стороны, по формуле сложения скоростей для сложного движения точки
®
v
 

C 
=
®
v
 

от 
+
®
v
 

п 
=
®
v
 

от 
+
®
v
 

B 
+
®
w
 

CB 
×
®
BC
 
,
Спроецируем это уравнение на ось, направленную по стержню BC. В полученное соотношение не войдет слагаемое
®
w
 

CB 
×
®
BC
 
,
содержащее неизвестную угловую скорость wCB. Получим уравнение
wLcos(45) = vот + 2Lwcos(45).
откуда
vот = -wL Ц2/2.
Решение 2. (Координатный метод)
Рассмотрим произвольное положение механизма.
Координатный метод
Пусть стержень OA наклонен под углом y(t). Найдем зависимость расстояния S=CB от времени, выразив это расстояние через угол y(t):
S = BC =
Ц
 

Sx2+Sy2
 
.
где
Sx = L(cosy+
Ц
 

1-4(1-siny)2
 
),

Sy = L(2-siny).
Дифференцируем S(t) в системе Maple и при y = p/2 получаем относительную скорость
vот = -LЦ2/2
Ч
y
 
.
Очевидно
Ч
y
 
=w.
Оба метода дают один и тот же ответ.



File translated from TEX by TTH, version 3.64.
On 12 Apr 2005, 20:45.