Расчёт начального звена.

Рисунок 15 – Первичный механизм

Запишем уравнение суммы моментов относительно точки A:

,

,

.

Записываем уравнение равновесия (векторную сумму сил):

.

Примем масштабный коэффициент сил, для плана сил первичного механизма:

.

Строим многоугольник сил, для этого, сначала рассчитаем длины векторов сил на плане сил:

,

.

Рисунок 16 – План сил для первичного механизма

_,

_,

.

Сведем все полученные силы и моменты в таблицу 6.

Таблица 8

Силы тяжести звеньев, Н		7,84
		43,32
		100
		15,88
		9,53
Силы инерции звеньев, Н		243,37
		346,7
		153,4
		90,86
Моменты пар сил инерции звеньев, Н·м		5,34
		27,73
		0,4
Реакции связей, Н		213,18
		213,78
		16,44
		137,92
		23,31
		139,87
		229,98
		251,49
		8,85
		250,98
		4,22
		229,98
Уравновешивающая сила, Н		86,81
Уравновешивающий момент, Н		6,95

6. Рычаг Жуковского

Для шестого положения механизма строим план скоростей (Рисунок 17), в масштабном коэффициенте скоростей .

Данный план поворачиваем на 90º по ходу вращения кривошипа. На повернутый план с расчетной модели переносятся все силы действующие на звенья, в том направлении в котором действуют.

Рисунок 17 – Рычаг Жуковского

При этом приложенные к звеньям 2, 3 и 4 моменты пар сил инерции заменяем парами сил:

где и– силы, образующие пару сил;

– моменты пар сил инерцииi-го звена;

– длинаi-го звена.

Рассчитаем пары сил, действующие на звенья:

,

,

.

Силы ,,,и,приложены в крайних точках своих звеньев.

По методу Жуковского, сумма моментов вех сил , относительно полюса плана скоростейравна нулю:

,

Измеряем плечи сил на плане:

_{Следовательно:}

Формула для погрешности :

,

где – максимальное значение уравновешивающей силы полученное в результате двух расчетов (кинетостатического и по методу Жуковского).

– минимальное значение уравновешивающей силы, полученное в результате двух расчетов (кинетостатического и по методу Жуковского).

Вычисляем:

.

Данная погрешность получилась в результате графического метода расчёта и округления численных значений.

7. Динамический анализ рычажного механизма

Определим фазовые углы рабочего и холостого ходов.

Из чертежа, очевидно, что крайние положения выходного звена (в нашем случае – ползуна) №0,13 и №8. Угол, образованный ведущим звеном (кривошипом) в положениях с №0,13 по положение №7 (обозначим его буквой ), он и будет являться рабочим ходом выходного звена, а угол с положения №8 по положение №12 (обозначим его буквой) – холостым ходом.

Определим направление силы полезного сопротивления . Она направлена в противоположную сторону относительно движения выходного звена на рабочем ходу. Силу полезного сопротивления учитываем только на рабочем ходу.

На основе планов скоростей построим рычаг Жуковского для каждого положения механизма. Для этого перенесем все силы (кроме и) на план, повернув их на 90против хода вращения кривошипа и приложим к соответствующим точкам.

Определим значение уравновешивающей силы. Для каждого рычага составим уравнение равновесия .

Для рычага Жуковского, соответствующего положению механизма №0,13:

.

Выражая, получим:

, где

Подставляя соответствующие значения, получим:

.

Приведенная сила равна и противоположна по направлению уравновешивающей силе.

.

Найдем момент приведенных сил.

,

Аналогичные расчеты проведем для всех положений. Результаты вычислений оформим в таблицу №9.

Таблица №9

Номер положения
0,13	11,72	-11,72	-0,94
1	35,53	-35,53	-2,84
2	481,78	-481,78	-38,54
3	-675,36	675,36	54
4	-736,57	736,57	58,93
5	-639,54	639,54	51,16
6	-329,99	329,99	26,4
7	-5,62	5,62	0,45
8	37,9	-37,9	-3,03
9	141,6	-141,6	-11,33
10	165,48	-165,48	-13,23
11	-130,48	130,48	10,44
12	62,89	-62,89	-5,03

Выберем подходящий для данного механизма трехфазный асинхронный электродвигатель.

Найдем требуемую мощность двигателя:

,

где .

Подставляя соответствующие значения, получим:

,

.

По найденной мощности выберем, из таблицы, двигатель, обладающий ближайшим большим значением мощности. Значение частоты вращения вала двигателя также возьмем из таблицы, выбирая ближайшее большее значение по отношению к частоте вращения ведущего звена. В нашем случае это двигатель 4А90LA8. Его технические характеристики:

Мощность ,

Частота вращения ,

Маховый момент ротора .

Для соединения электродвигателя с механизмом необходимо применить передаточный механизм, чтобы уровнять частоты вращения вала двигателя и частоту вращения ведущего звенаРисунок №18

Определим передаточное число этого механизма:

,

Подставляя соответствующие значения, получим:

.