2. Силове дослідження механізму

2.1 Визначення зовнішніх сил

До зовнішніх сил відносяться сили корисного опору F_ко, сили інерції, сили ваги й моменту сил інерції. Для першого положення ухвалюємо: .

Визначимо результуючі сили інерції ланок.

Сили інерції ланок прикладаємо в центрі ваги ланок. Вектори сил інерції спрямовані в протилежну сторону прискорень центру ваги ланок. На ланки 3, 4 і 5 також діють моменти інерції від пари сил, тому що вони мають кутові прискорення . Напрямок моменту від сил інерції протилежний напрямку кутового прискорення. Модуль моменту від сил інерції визначимо по формулі:

Визначимо сили ваги ланок:

2.2. Силовий розрахунок групи Ассура 5-6

Вичертимо окремо двоповодкову групу ланок 5-6 у масштабі μ_l і прикладемо всі діючі на неї сили й моменти.

Відкинуті зв'язки заміняємо векторами відповідних реакцій.

На розглянуту групу діє сила корисного опору. У нашому випадку сила F_ко, сили ваги 5-ої й 6-ої ланок G₅ і G₆, сили інерції F_ін5 і F_ін6, реакція від від’єднаної стійки 1 на повзун 6 – R₁₆, момент від сил інерції Мін₅і реакція у від’єднаній кінематичній парі В, яку розкладаємо на дві складові Rⁿ₄₅ і R^τ₄₅. Вектор Rⁿ₄₅ направляємо паралельно осі ланки 5, а вектор R_τ45 перпендикулярно ВD. Модуль вектора R^τ₄₅ визначаємо з умови рівноваги групи 5-6 щодо точки D.

Т.к. стійка 1 і повзун 6 утворюють поступальну пару, то реакція R₁₆ спрямована перпендикулярно осі повзуна 6.

Реакцію R₁₆, а також реакцію Rⁿ₄₅ визначимо з умови динамічної рівноваги сил усієї групи 5-6 (принцип Доломбера). Ця рівновага можна виразити векторним рівнянням:

У цьому рівнянні R₁₆ і R^п₄₅ невідомі по величині, але їх напрямок відомий. Згідно з рівнянням будуємо план сил у масштабі, μ_F = 25 Н/мм із якого визначаємо реакції R₁₆ і R^п₄₅

R₁₆ = [R₁₆] μ_F = 277 · 25 = 6925 H

R^п₄₅ = [R^п₄₅] μ_F = 85 · 25 = 2125H

R₄₅ = [R₄₅] μ_F = 88· 25 = 2200 H

2.3 Силовий розрахунок групи Ассура 3-4

Вичертимо окремо двоповодкову групу ланок 3-4 у масштабі μ_l і прикладемо всі діючі на неї сили й моменти.

Відкинуті зв'язки заміняємо векторами відповідних реакцій.

На розглянуту групу діють сили ваги 3-ої й 4-ої ланок G₃ і G₄, сили інерції F_ін3 і F_ін4, реакція в т. В від від’єднаної групи 5-6

R₅₄ = -R₄₅ = 2200 Н

моменти від сил інерції й реакції у від’єднаних кінематичних парах А и C, які розкладаємо на дві складові, і, . Вектор направляємо паралельно осі ланки 3, а вектор перпендикулярно АВ. Вектор направляємо паралельно осі ланки 4, а вектор перпендикулярно СВ. Модуль вектора визначаємо з умови рівноваги ланки 3 щодо точки В.

Модуль вектора визначаємо з умови рівноваги ланки 4 щодо точки В.

Реакцію, а також реакцію визначимо з умови динамічної рівноваги сил усієї групи 2-3 (принцип Доломбера). Ця рівновага можна виразити векторним рівнянням:

У цьому рівнянні R^τ₁₄ і R^п₂₃ невідомі по величині, але їх напрямок відомий. Згідно з рівнянням будуємо план сил у масштабі, μ_F2 = 14,7 Н/мм із якого визначаємо реакції R^п₁₄ і R^п₂₃

R^п₁₄ = [R^п₁₄] μ_F = 2347 H

R^п₂₃ = R₂₃ = [R₂₃] μ_F = 1426 H