Силовой расчёт механизма (методом кинетостатики)

4.4.1 Построение плана положений группы Ассура (2;3) и определение динамических реакций в кинематических парах

Для построения плана положения выбираем масштабный . Строим план положения и прикладываем силы, действующие на звенья 2 и 3. Реакцию во вращательной паре А представляем в виде двух составляющих: нормальная – и тангенциальная – .

К шатуну в точке прикладываем силу тяжести G₂ и силу инерции F₁₂. Силу инерции направляем параллельно a_S2 на плане ускорений в противоположную сторону. Момент инерции Ми₂ направлен противоположно угловому ускорению ( расстояния от линии действия сил G₂ и F₁₂ до точки В соответственно).

Приложим силы, действующие на ползун 3: силу тяжести G₃, силу инерции F_и3, движущую силу F₃, реакцию R₃₀ , действующую на ползун со стороны стойки.

Составим векторное уравнение равновесия группы Асура (2;3):

Определим тангенциальную составляющую , для чего составим уравнение суммы моментов, относительно точки С:

Выбираем масштабный коэффициент , после чего найдём длины векторов на плане сил:

[1–2] =

[2–3] =

[3–4] =

[4–5] =

[5–6] =

[6–7] =

Построение плана сил осуществляется следующим образом:

На чертеже произвольно выбираем точку 1, из которой проводим вектор [1–2] перпендикулярно AВ и вследствие чего получаем точку 2. Из точки 2 проводим вектор [2–3] параллельно F_и2.Затем [3–4] || G₂, [4–5] || G₃, [5–6] || F _и3, [6–7] || F ₃. После чего из точки 7 проводим прямую, которая параллельна линии действия реакции R₃₀. Из точки 1 проводим прямую, которая параллельна линии действия реакции Rⁿ₂₁. В результате пересечения этих прямых получаем точку 8. Тогда вектор [7–8] соответствует реакции R₃₀, a вектор [8–1]соответствует реакции Rⁿ₂₁. Соединив точки 8 и 2 и получаем полную реакцию R_21.

Реакции и неизвестны по величине, но известны по направлению. Измерим векторы неизвестных реакций и полученные значения умножим на масштабный коэффициент силы.

=[8–1]

=[8–2]

=[7–8]

Соединяем точки 4 и 8, в результате чего получаем на чертеже вектор реакции . Для того чтобы узнать величину этого вектора, необходимо измерить длину вектора и умножить её на масштабный коэффициент длины:

=[4–8]

4.4.3 Построение плана положения механизма 1 класса

Выделяем кривошип из механизма и вычерчиваем его в масштабе м/мм.

Прикладываем силы, действующие на звено 1 – кривошип. В точке А действует реакция со стороны отброшенного звена 2. В точке О прикладываем силу тяжести и реакцию , действующую со стороны стойки. Противоположно направлению углового ускорения прикладываем главный момент инерции и уравновешивающий момент M_y. ( — расстояние от точки О до линии действия реакции ).

4.4.4 Построение плана сил входного звена и определение реакции

Составим векторное уравнение равновесия механизма 1-ого класса:

Найдем длины векторов на плане сил через масштабный коэффициент силы:

[1–2] =

[2–3] =

Построение плана сил осуществляем следующим образом:

Из точки 1 проводим отрезок [1–2] параллельно реакции противоположно по направлению. Из точки 2 проводим вектор [2–3] параллельно вектору . Тогда вектор [3–1] соответствует реакции .

Определяем значение искомой реакции через масштабный коэффициент силы:

[3–1]

Определение уравновешивающего момента

Для определения величины и направления уравновешивающего момента My, составим уравнение суммы моментов, действующих на звено 1 относительно точки А:

Составление схемы алгоритма аналитического определения динамических реакций в группе Асура (2;3) и в механизме 1 класса

Рисунок 4.1 – Группа Ассура (2;3)

Рисунок 4.2 – Механизм первого класса

1.Определяем силы тяжести звеньев:

;

2.Главный момент сил инерции звена 1:

3. Проекции главного вектора сил инерции звена 2:

4. Главный вектор сил инерции звена 3:

5. Главный момент сил инерции звена 2:

6. Проекции реакций :

7. Реакция :

8. Проекции реакции R₁₂:

9. Проекции реакции R₂₃ во внутренней кинематической паре B:

10. Уравновешивающий момент :

11. Проекция реакции :

12. Полная реакция :

H;

13. Полная реакция :

=

14. Полная реакция :

=

В таблице 4.1 сравним значения, полученные графическим и аналитическим способами.

Таблица 4.1 - Сравнение значений сил и моментов

Метод измерений	, H	, H	, H	, H	, Hм
Графический
Аналитический					722,7

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: