2.2.3 Расчет начальной группы

Вычерчиваем в масштабе _L= 0,0025 м/мм ведущее звено. Прикладываем к нему силу тяжести G_1, силу инерции F_u1, в точке А – реакцию R₂₁

В точке О прикладываем реакцию R₀₁ cо стороны стойки в любом направлении.

В точке А прикладываем уравновешивающую силу F_у перпендикулярно звену ОА в любом направлении.

Определяем уравновешивающую силу F_у из уравнения моментов сил относительно точки О.

Р_у L_OA + R₂₁ h_R-G₁ h_G=0 (2.13)

Р_у = Н

где h_R=h_R _L= м

h_G=h_G _L= м

Р_у = Н

Определяем силу реакции R₀₁ графически. Для этого составляем уравнение равновесия всех сил, действующих на звено 1.

(2.14)

Задаемся масштабом плана сил _Р= 5 Н/мм

Вычисляем величины отрезков, которые будут отображать эти векторы на плане сил:

G₁ =G_{1 /} _Р=73,5/5=14 мм

R₂₁=R₂₁/_Р=380/5=76 мм

Р_у=F_у/_Р=140,8/5=28 мм

F_u1=F_u1/_Р=93,75/5=18 мм

Соответственно векторному уравнению последовательно откладываем данные векторы, начало вектора F_у соединяем с концом вектора G₁ и получим искомый вектор R₀₁. Измерив на плане сил длину отрезка, который отображает этот вектор и вычислим его величину:

R₀₁ =R₀₁  _Р= Н

2.2.4 Расчет уравновешивающей силы методом рычага Жуковского

Определяем уравновешивающую силу по методу Н.Е.Жуковского. Для этого на повернутом на 90⁰ плане скоростей находим по теореме подобия положения точек S₃, S₄, b, с, d - одноименные точкам плана механизма, в которых приложены силы инерции и силы тяжести. Переносим все внешние силы и силы инерции параллельно им самим в одноименные точки плана скоростей.

Моменты сил заменяем парой сил:

Составляем уравнение моментов сил, приложенных к повернутому плану скоростей, относительно полюса Р.

Разница составляет

3 Динамический анализ и синтез механизма

На 5 звено действует сила полезного сопротивления на интервале 0-4. Приведем Р_С к начальному звену 1. Приведение осуществляется на основе равенства мощностей:

(3.1)

где - приведенный момент сопротивления;

- скорость точки Д.

Строим график приведенного момента от момента по формуле (3.1).

Выбираем для диаграммы масштаб _М=1 Нм/мм

Масштаб по оси абсцисс _=2/l=6.28/200=0,0314 1/мм

При установившемся движении приращения кинетической энергии нет. Имеет место равенство:

(3.2)

(3.3)

где Адс- работа движущих сил;

Асс-работа сил сопротивления.

Адс=Асс

(3.4)

Рассчитаем момент на валу двигателя. Определим действительное значение площади эпюры моментов.

Масштабный коэффициент площади

Строим график суммарного приведенного момента по формуле:

Построим график суммарной работы

Масштаб

Рассчитаем моменты инерции, приведенные к валу начального звена неподвижных звеньев

Текущая кинетическая энергия равна:

(3.5)

Если отсчитать координаты работы от начального положения , то график будет представлять собой полную кинетическую энергию в любом текущем положении. Проектирование маховика осуществляем по методу Мерцалова.

Кинетическую энергию системы представим:

(3.6)

где - кинетическая энергия тех звеньев, моменты инерции которых не зависят от времени;

- кинетическая энергия тех звеньев, моменты инерции которых зависят от времени.

С учетом (3.6) записываем уравнение:

(3.7)

Имеем: (3.8)

Вычисляем кинетическую энергию подвижных звеньев:

(3.9)

Значения энергии по формуле (3.9) изменяется вследствие изменения скоростей в различных положениях механизма. Строим график.

Кинетическая энергия начального звена

(3.10)

В свою очередь (3.11)

Отсюда приведенный момент:

(3.12)

Вычисляем момент инерции маховика.