Согласно принципу Даламбера запишем уравнение:

(1.19)

Векторы следует подчеркнуть двумя линиями, поскольку известны их величины и направления, реакции R₄₃ и R₂₃ подчеркиваем одной линией, поскольку известны только их направления.

Решим векторное уравнение (1.19) графически, построив план сил (рисунок 7).

Рисунок 7 – План сил для первого положения механизма

Определим масштаб сил с учетом наибольшей силы

(1.20)

где (P_Fа) = 50 мм - произвольно выбранный отрезок, отображающий на плане сил силу полезного сопротивления.

Отрезки ab и bc, отображающие силу тяжести и силу инерции, находим с учетом масштаба

(1.21)

(1.22)

Для определения неизвестных по уравнению (1.19) проведем построение плана сил в следующем порядке. Из полюса плана сил P_F параллельно направляющим ползуна против направления скорости Vc откладываем отрезок (P_Fа). Из точки a откладываем отрезок ab (вертикально вниз), равный весу ползуна, который в данном случае вырождается в точку из-за малой ее величины (формула 1.21), т.е. точки a и b совпадут. Из точки b откладываем отрезок bc параллельно направляющим противоположно направлению ускорения а_с. Из точки с проводим направление действия реакции R₄₃ со стороны направляющей β - β перпендикулярно ей. Затем через полюс плана сил P_F проводим направление реакции со стороны звена 2 на звено 3 параллельно звену ВС. Точка пересечения d отсекает отрезки P_Fd и сd, отображающие реакции, величину которых вычисляем с учетом масштаба

(1.23)

(1.24)

1.4.2 Силовое исследование шатуна

Освободим звено ВС от связей. Действие отброшенных звеньев - кривошипа и ползуна заменим их реакциями R₁₂ и R₃₂. Считаем для упрощения шатун невесомым. Тогда на шатун действуют только две силы: R₁₂ и R₃₂, под действием которых шатун будет находиться в равновесии. Из условия равновесия шатуна следует равенство

(1.25)

(1.26)

С

(24)

ледовательно, силы, действующие на шатун, с учетом соотношений (1.23) равны по абсолютной величине

(1.27)

1.4.3 Силовое исследование начального механизма

Рисунок 8 – Схема приложения сил к начальному механизму

По третьему закону Ньютона (о равенстве действия и противодействия) получаем равенство сил

(1.28)

У

(1.29)

кажем плечо h* силы R₂₁ относительно точки А, который поданным примера равен. Вычислим с учетом масштаба чертежа длину этой нормали

Т (1.30) огда уравновешивающий (движущий) момент будет равен

М (1.31) гновенная мощность составляет

Реакция R₄₁ со стороны стойки 4 на звено 1 легко найдется из условия равновесия звена 1

(1.32)

Из равенства (1.32) следует, что т.е. реакции R₂₁ и R₄₁ равны по величине, и противоположны по направлению.

Аналогичные расчеты проводим в остальных одиннадцати положениях механизма, и результаты сводим в таблицу. Строим зависимость от угла φ.

Таблица 5 – Силы действующие на точки механизма

	(bc), мм	FИ3,	(cd) , мм	R43,	(PFd) , мм	R12,	,	P, кВт	h, мм
1	5	1883	9	3060	55	18700	2310	568.26	42
2	2	717.06	12	4080	54	18360	3348	823.608	62
3	1	672.6	13	4420	52	17680	3224	793.104	62
4	4	1434.69	10	3400	48	16320	2208	543.168	46
5	4	1569	5	1700	47	15980	1128	277.168	24
6	4	1569	0	0	0	0	0	0	0
7	5	1748	5	1700	31	10540	744	183.024	24
8	4	1479.72	11	3740	32	10880	1472	362.112	46
9	5	1833.12	10	3400	33	11220	1980	487.08	60
10	5	1833.12	5	1700	20	6800	1240	305.04	62
11	6	2107.29	3	1020	18	6120	756	185.976	42
12	4	1569	0	0	0	0	0	0	0