1.4. Силовой расчет механизма.

Целью силового расчета является определение реакций в кинематических парах. Силовой расчет выполнен по принципу Даламбера, cогласно которому к звеньям механизма условно прикладываются силы инерции звеньев, моменты сил инерции, и все внешние силы (кроме сил трения). Считаем динамическую систему статической, т.е. неподвижной и решаем ее уравнениями кинетостатики используя аксиомы и теории статики в том числе условия равновесия сил: сумма всех сил действующих на звено равна нулю. Силовой расчет начинаем от структурной группы. Определяем силы инерции, моменты инерции по формулам:

G₄=m₄*g=90*10=900H; G₅=m₅*g=500*10=5000 H;

F_и5= m₅*a_s5 = 500*4,83=2415H;

M_и5 =0 ;

F_и4= m₄*a_s4 =90*6,06=545.4H;

M_и4 = - Js4*E₄=38*3,2=121.6 Н*м .

Составляем векторную сумму сил и сумму моментов относительно точки D:

M_D = 0;

F_и4*h_Fи4- F^t_2,4*h_F^t+ G₄*h_G4- M_и4=0.

Выразим из уравнения F^t_2,4:

F^t_2,4=(545.4*0,5+900*0,77-121.6)/1,6=1350H.

Масштабный коэффициент будет равен:

_F= 1350/15=90 Н/мм .

Найдем F_2,4: Fⁿ_2,4= _F F=90*32=2880Н;

F_2,4 = _F F=90*35,5=3195Н.

Определим моменты инерции и силы инерции второго и третьего звена:

G₂ = m₂*g=20*10=200H;

G₃ = m₃*g=25*10=250H;

M_и2 = - J_s2* =0,6*19,4=11.64Н*м;

F_и2 = m₂*a_s2 =20*7,68=153,6H;

M_и3=-J_s3* =1,4*20,4=28,56Н*м;

F_и3 = m₃*a_s3 = 25*4,14=103,5H .

Составляем векторную сумму сил и сумму моментов относительно точки В:

M_B(2) = 0;

F^t_1,2*h_F1,2 -M_и2+G₂*h_G2 - F_и2*h_Fи2 = 0.

Выразим из уравнения F^t_1,2:

F^t_1,2=(11,64+153,6*0,078-200*0,047)/0,28=50,8H;

M_B(3) = 0;

F^t_0,3* h_F0,3 - G₃*h_G3 -F_и3*h_Fи3 -M_и3=0.

Выразим из уравнения F^t_2,3:

F^t_0,3=(28,56+103,5*0,22+250*0,16)/0,35=260,9H

Масштабный коэффициент будет равен:

_F =50.8/2=25.4 Н/мм ;

Fⁿ_0,3= _F F=25.4*159=4038.6H;

Fⁿ_1,2= _F F=25.4*209=5308.6H;

F_0,3= _F F=25.4*160,5=4076.7H.

Составляем векторную сумму сил и сумму моментов относительно точки O:

M_O = 0;

M_ур-F_2,1*h_F2,1=0.

Из этого уравнения определяем уравновешивающий момент:

M_ур= F_2,1*h_F2,1=5308.6*0,023=122Н*м.

Уравновешивающий момент является тормозящей нагрузкой, т.к. он направлен в сторону, противоположную направлению угловой скорости.

1.5. Построение рычага Жуковского.

Разворачиваю план скоростей на 90° и точки и нахожу с помощью свойства подобия. Силы и приложены в точках и соответственно. Пишу уравнение моментов сил относительно полюса Р плана скоростей.

Полученные силы приложим в точках А и В, С и D c соблюдением направления моментов.

Тогда .

Мощность привода вычислим по формуле ^ , где

Р- мощность привода;

- скорость точки приложения силы .

Дж.

Вычислим погрешность:

%=2,83%.

12