II класса 4 вида

Исходные данные для расчета:G₃– сила тяжести вН;Р_И3– сила инерции вН;М_Ри3 = 0,М_Ри2 = 0 – моменты от сил инерции равны нулю, т.к. поступательные кинематические пары.

Определить:R₁₂, R₄₃- реакции во внешних кинематических парах.

Решение.Внешние кинематические пары являются поступательными. ПоэтомуR₁₂, R₄₃ известны по направлению, а величина и точки их приложения неизвестны. Величины этих реакций определим из суммы сил всей структурной группы:

,.

Высчитываем масштабный коэффициент μ_Рпо формуле (3.18). Строим план сил аналогично задаче 3 (рисунок 3.8) и из построения определяем неизвестные реакции.

R₁₂

Рисунок 3.8 - Структурная группа IIкласса 4 вида и ее план сил

Замеряем векторы полученных реакций в мм(показаны на рисунке пунктиром) и умножаем на μ_Р:

R₁₂ = [R₁₂] μ_Р = (Н); R₄₃ = [R₄₃] μ_Р =(Н).

Задача 5. Кинетостатический расчет структурной группы

II класса 5 вида

Исходные данные для расчета:G₃– сила тяжести вН;Р_И3– сила инерции вН;М_Ри3 = 0,М_Ри2 = 0 – моменты от сил инерции равны нулю, т.к. поступательные кинематические пары.

Определить:R₁₂, R₄₃– реакции во внешних кинематических парах.

Решениевыполняется аналогичноЗадаче 4. Так как масса кулисного камня не задается, то реакция во вращательной кинематической пареR₁₂равна реакции в поступательной кинематической пареR₃₂, т.е.R₁₂ = R₃₂.

Поэтому точка приложения и направление этих реакций известны, осталось определить величину. Строим план сил аналогично Задаче 4(рисунок 3.9).

R₄₃

4 3 Р_И3 Р_и3

G₃ А R₄₃ G₃

R₁₂ 2

1 R₁₂

Рисунок 3.9 - Структурная группа IIкласса 5 вида и ее план сил

Для этого составляем уравнение плана сил:

,.

и определяем неизвестные реакции:

R₁₂ =[R₁₂] μ_Р = (Н);

R₄₃ =[R₄₃] μ_Р = (Н).

Таким образом, мы определили реакции для каждой структурной группы в отдельности. Теперь найдем уравновешивающую силу.

3.1.5 Силовой расчет ведущего звена

Ведущее звено входит со стойкой во вращательную кинематическую пару Vкласса. Из условия статической определимости3n = 2p₅ + p₄(п. 3.1.4.1; формула 3.13) следует, что под действием приложенных сил, в том числе и сил инерции, ведущее звено не находится в равновесии, т.к. его степень подвижностиW=1. Кинематическая цепь будет находиться в равновесии, когдаW=0. Поэтому, чтобы имело место равновесие, необходимо приложить силу и пару сил, которые бы уравновесили все силы, приложенные к ведущему звену, т.е. уравновешивающую силуР_урили уравновешивающий моментМ_ур.

Уравновешивающая сила может быть определена двумя методами:

1. Передача крутящего момента осуществляется через муфту.

2. Передача крутящего момента осуществляется через зубчатую передачу.

Метод 1

Исходные данные для расчета:ℓ_ОА - длина звена вм;G₁– сила тяжести вН;Р_И1– сила инерции вН;М_Ри1=0– момент от силы инерции равен нулю, т.к. угловая скорость ведущего звена постоянна,R₂₁вН.

Определить:Р_ур - уравновешивающую силу,R₄₁– реакцию в опоре.

Решение.Уравновешивающая сила направлена перпендикулярно к ведущему звену, т.е.Р_урОА(рисунок 3.10). Поэтому у силыР_урнеизвестна только величина. РеакцияR₄₁неизвестна ни по величине, ни по направлению, т.к. она раскладывается на две составляющие: на нормальную и тангенциальную составляющие. Поэтому вначале будем находить величинуР_ур.

R₂₁

V_A Р_ур

A h₂ Р_ур R₄₁

Р_И1

S Р_И1

G₁

O G₁ R₂₁

R₄₁

h₁

Рисунок 3.10 - Ведущее звено и его план сил

(передача крутящего момента осуществляется через муфту)

R₂₁определяется из силового расчета предыдущей структурной группы 2-3.R₂₁по величине равна реакцииR₁₂, но противоположна по направлению, т.е.R₂₁=-R₁₂. Составим сумму моментов относительно точкиО

∑М_О = 0, Р_ур ОА - R₂₁h₂ - G₁ h₁ = 0(3.25)

и определим силу Р_ур. РеакциюR₄₁найдем из плана сил. Для этого составим сумму сил ведущего звена:

∑Р_i = 0, Р_ур+G₁+ R₂₁ + Р_И1 +R₄₁ = 0(3.26)

и замыкающий вектор даст величину неизвестной реакции R₄₁=[R₄₁] μ_Р = Н.

Метод 2

Рисунок 3.11 - Ведущее звено и его план сил (передача крутящего

момента осуществляется через зубчатую передачу)

В этом случае уравновешивающая сила Р_урнаправлена вдоль линии зацепления АВ и приложена к полюсу зацепления, т.е. к точкеР(рисунок 3.11). В дальнейшем расчет ведется аналогичнометоду 1.Р_уропределяется из уравнения (3.25), а реакцияR₄₁ из плана сил по уравнению (3.26).