- •Теория механизмов и машин
- •Раздел 1.
- •Структурный анализ механизма
- •Описание механизма
- •1.2. Степень подвижности механизма
- •1.3.Структурные группы механизма
- •3. Кинематический расчет механизма
- •3.1. Определение скоростей методом построения планов скоростей.
- •4. Строим план скоростей для (рис. 7) по векторным уравнениям (7) и (8)
- •3.2. Определение ускорений методом построения плана ускорений
- •План ускорений при
- •4. Силовой расчет
- •4.4. Определение векторов сил инерции и главных моментов сил инерции звеньев
- •4.5. Определение реакций в кинематических парах кинетостатическим способом
- •4.5.1. Силовой расчет диады 2-3
- •4.5.2. Силовой расчет диады 4-5
- •4.5.3. Силовой расчет механизма 1ого класса.
- •4.6 Определение уравновешивающей силы с помощью теоремы н.Е. Жуковского о «жестком рычаге»
4.4. Определение векторов сил инерции и главных моментов сил инерции звеньев
Формулы определения |
Модули |
Звено 1 – невесомое вращается вокруг центра О |
|
, так как |
|
Звено 2 – плоскопараллельное движение; центр масс – s2; |
|
Звено 3 – поступательное движение |
|
Звено 4 – плоскопараллельное движение; центр масс – s4; |
|
Звено 5 – поступательное движение |
|
4.5. Определение реакций в кинематических парах кинетостатическим способом
4.5.1. Силовой расчет диады 2-3
- Изображаем диаду 2-3 в прежнем масштабе длин на рис. 8.
Рис. 8 Силовой расчет диады 2-3
- Сумма моментов относительно точки В
отсюда
111мм.
- Векторное уравнение сил диады 2-3
В этом уравнении неизвестны величины сил и .
- По этому уравнению строим векторный многоугольник сил.
- Выбираем масштаб построения.
Отрезки векторного многоугольника, соответствующие известным силам, будут равны
- Строим векторный многоугольник и находим модули неизвестных сил:
ak=200мм, gk=37,6мм.
- Находим полную реакцию в шарнире А- в кинематической паре 2.
,
Соединим точку k с точкой с. Замеряем kc=200мм.
.
- Найдем реакцию внутренней кинематической пары ④ в точке В (рис. 9).
Рис. 9
- Реакция в точке В показана в виде двух составляющих
В точке В имеем реакции
.
Составим уравнение суммы всех сил.
Соединяем точку e с точкой k и направим вектор в точку k.
Замеряем ek=121мм.
Вычисляем
Сила , действующая на поршень, равна по величине и направлена ей противоположно.
4.5.2. Силовой расчет диады 4-5
Изобразим диаду 4-5 в прежнем масштабе длин рис. 10.
Уравнение суммы моментов всех сил, действующих на диаду 4-5, относительно точки С.
Рис. 10
отсюда
Замеряем и вычисляем:
Сила получилась отрицательной, следовательно, направление ее не совпадает с направлением, изображенным на рисунке.
- Найдем нормальную составляющую и реакцию со стороны стойки.
Ставим уравнение суммы векторов сил, действующих на диаду.
Выбираем масштаб построения векторного многоугольника сил.
Проведем построение в масштабе .
Отрезки векторного многоугольника, соответствующие известным силам, будут равны:
Построим векторный многоугольник сил и находим модули неизвестных сил:
замеряем ck=183,6 мм, gk=5,1 мм;
вычисляем ; .
- Найдем реакцию внутренней кинематической пары ⑥ в точке С (рис. 11).
Рис. 11
- Реакция в точке С показана в виде двух составляющих
В точке С имеем реакции
.
Составим уравнение суммы всех сил.
Соединяем точку e с точкой k и направим вектор в точку k.
Замеряем ek=89,9мм.
Вычисляем
Сила , действующая на поршень, равна по величине и направлена ей противоположно.
4.5.3. Силовой расчет механизма 1ого класса.
- Изображаем кривошип в том же масштабе длин на рис. 12.
- Записываем два уравнения кинетостатического равновесия
- Найдем уравновешивающую силу. Составим уравнение суммы моментов сил относительно точки О.
отсюда
замеряем и вычисляем
Находим полную реакцию со стороны стойки, составив векторную сумму сил.
Неизвестная сила находится путем построения силового многоугольника.
Векторный многоугольник строим в масштабе .
Отрезки векторного многоугольника, соответствующие известным силам будут равны
Найдем модуль силы , замеряем da=153 мм.
вычисляем