3.3 Силовой расчет механизма 1 класса

К кривошипу приложена сила тяжести G₁, известная реакция . Неизвестная по значению и направлению реакция R₀₁ .

Чтобы кривошип мог совершать вращение по заданному закону, к нему со стороны отделенной части машинного агрегата должна быть приложена реактивная нагрузка в виде уравновешивающей силы F_y. Допустим, что неизвестная по модулю уравновешивающая сила приложена перпендикулярно кривошипу в точке А.

3.3.1 Определение сил тяжести

Силу тяжести кривошипа определяем по формуле:

G₁m₁×g, (0)

где m₁ – масса кривошипа

g – ускорение силы тяжести.

G₁4,269,8141,79 Н

3.3.2 Определение реакций в кинематических парах

Реакция R₀₁ в паре кривошип-стойка и уравновешивающий момент M_y определяем из условия равновесия кривошипа ОА:

0 (0)

Силу F_y находим из условия:

F_y l₁ –R₂₁h₃0 (0)

Откуда

F_yR₂₁h₃l₁ (0)

F_y5873,7631,52*0,0007080,04253294,26 Н

План сил строим в масштабе: m_F=3294.26/56=58,7376Нмм.

Из произвольной точки последовательно откладываем вектора R₂₁, G₁. Соединив конечную точку вектора G₁ с начальной точкой вектора R_21, получим вектор R₀₁. Умножив полученную длину на масштабный коэффициент, получим: R₀₁5902,56 Н. По результатам расчета программы ТММ1 строим диаграмму реакции R₀₁R₀₁(j₁ ) в масштабе m_R=R_max/R_черт=13707,63/137,08= 100Нмм.

Уравновешивающий момент M_y определяется по формуле:

M_yF_yl₁ (0)

M_y3294,26 0,0425=130 Н×м

По результатам расчета программы ТММ1 строим диаграмму уравновешивающего момента M_уM_у(j₁ ) в масштабе:

m_M M_max /M_черт =329.8/66=5 Н×ммм.

3.4 Рычаг Жуковского

С целью проверки правильности силового расчета механизма уравновешивающий момент M_y определяем с помощью рычага Жуковского.

На план скоростей, предварительно повёрнутый на 90 градусов вокруг полюса, в соответствующие точки переносим все заданные силы, включая силы инерции и уравновешиващую силу F_y. Из условия равновесия плана скоростей, как рычага, определяем уравновешивающую силу F_y, прикладывая ее в точке a, считая ее как бы приложенной в точке A кривошипа, и направляем перпендикулярно линии кривошипа ОА.

Таким образом:

F_yPaФ₂h₄G₂h₅F₃Pb0 (0)

Откуда:

F_yФ₂h₄G₂h₅F PbPa (0)

F -3242,76621,59 20,895390 -2980,678696,33 1003294,26 Н

Определяем величину уравновешивающего момента:

M =F l , (0)

M = 3294,260,0425=130 Н×м

Таблица № 3

Относительная погрешность вычислений

Метод расчета	Параметр	Значение в положении №4	Значение по результатам расчета программы ТММ1	Относительная погрешность D, %
Метод планов	R12, Н	5873,76	5786,22	1,49
	R03, Н	437,184	423,74	2,07
	R32, Н	2902,07	2851,73	1,73
	R01, Н	5902,56	5822,95	1,35
	My, Нм	130	128,17	1,4
Рычаг Жуковского	R12, Н	5873,76	5786,22	1,49
	My, Нм	130	128,17	1,4