1. Строим положение механизма в соответствии с заданными углами (рис. 7.4, б).
2. Определяем vE. Точка Е принадлежит стержню АЕ. Чтобы найти vE, надо знать скорость какой-нибудь другой точки этого стержня и направление vE. По данным задачи можем определить:
Вектор .
Направление найдем, учтя, что точка Е принадлежит одновременно стержню О2Е, вращающемуся вокруг О2; следовательно, . Теперь, зная и направление , воспользуемся теоремой о проекциях скоростей двух точек тела (стержня АЕ) на прямую, соединяющую эти точки (прямую АЕ). Сначала по этой теореме устанавливаем, в какую сторону направлен вектор (проекции скоростей должны иметь одинаковые знаки). Затем, вычисляя эти проекции, находим:
;
м/с.
3. Определяем . Точка В принадлежит стержню ВD. Следовательно, по аналогии с предыдущим, чтобы определить , надо сначала найти скорость точки D, принадлежащей одновременно стержню АЕ. Для этого, зная и , построим мгновенный центр скоростей (МЦС) стержня АЕ; это точка С 2, лежащая на пересечении перпендикуляров к и , восставленных из точек А и Е (к и перпендикулярны стержни 1 и 4).По направлению вектора определяем направление поворота стержня АЕ вокруг МЦС С 2. Вектор будет перпендикулярен отрезку C2D, соединяющему точки D и С 2, и направлен в сторону поворота. Величину найдем из пропорции:
. (1)
Чтобы вычислить C 2 D и С2А, заметим, что ∆ АС2Е – прямоугольный, так как острые углы в нем равны 30° и 60°, и что С2А = АЕ sin30° = 0,5 АЕ = AD. Тогда ∆ АС2D является равносторонним, и С2А = С2D. В результате равенство (1) дает:
м/с, .
Так как точка В принадлежит одновременно ползуну, движущемуся вдоль направляющих поступательно, то направление известно. Тогда, восстанавливая из точек В и D перпендикуляры к скоростям и , построим мгновенный центр скоростей С3 стержня BD. По направлению вектора определяем направление поворота стержня BD вокруг центра С3. Вектор будет направлен в сторону поворота стержня BD. Из рис. 7.4,б видно, что Ð C3DB = 30°, a Ð DC3B = 90°, откуда С3B = l3 sin 30°,
C3D = l3 cos 30°. Составив теперь пропорцию, найдем, что
;
м/с.
4. Определяем ω3. Так как мгновенный центр скоростей стержня 3 известен (точка С3), то
5. Определяем аА. Так как ε1 известно, то аАτ = l1 ε1. Далее: аAn = , или
аAn= . Тогда аА = . Произведя вычисления, получим: аА = 15,8м/с'.
Ответ: vE = 5,2 м/с; vB = 1,7 м/с; с-1; аА = 15,8 м/с2.