7.1. Определение зависимости угловой скорости

Исходя из графика определяем угловое ускорение в одном расчетном положении:

_1i= ;

Для своего положения(1-ое) значение углового ускорения равно:

₁₂= ; ₁₂= с^-2

7.2. Расчет векторов ускорений

Векторное ускорение точки А: ;

Нормальное ускорение точка А: = (118,901)² 0,07 = 989.625 м/с² , откладывается в виде вектора n₁ (параллельно звену OA)

Касательное ускорение точки А: = _{i OA} =45.038 0,07 = 3.1527 м/с² , откладывается в виде вектора n₁a (перпендикулярно звену OA)

Векторное уравнение ускорения точки B: ;

Нормальное ускорение точки B: = (29,638² 0,2034) = 179.787 м/с², откладывается в виде вектора n₂ (параллельно звену AB)

Касательное ускорение точки откладывается в виде вектора n₂b (перпендикулярно звену AB)

Ускорение точки B откладывается перпендикулярно x-x.

Ускорения центров масс звеньев и их угловые ускорения рассчитываем по формулам, учитывая коэффициент _a= 0,2:

а_s2= _{s2 a}=157,43 = 31,486 м/с²

₂= / _AB= n₂b _a / _AB = 133 с^-2

a_s3= _a = 142,1 0,2 = 28,42 м/с²

Из полученных результатов строим план ускорений (рис. 7.2).

Рис. 7.2 План ускорений

8. Силовой анализ механизмов

При разработке технического предложения параллельно синтезу механизма ведут его анализ, в процессе которого уточняют значения принимаемых величин, исследуют параметры используемых механизмов, производят оценку эксплуатационных характеристик машин и др.

Из многочисленных задач анализа машин отрабатываем методики:

1. Исследования закона установившегося движения машины;

2. Определения внутренних и внешних сил в машине.

8.1. Расчет сил инерции

Инерционные нагрузки на звенья: Ф_иi = -m_i ^. a_Si – силы инерции

M_иi = -J_Si ^. _i: - моменты инерции

На соответствующем варианту расчетного положения к звеньям прикладываются, действующие на их инерционные нагрузки(рис. 8.1):

1. Силы инерции и моменты инерции;

2. Силы полезного сопротивления;

3. Уравновешивающая сила;

Рис. 8.1 Структурная группа звеньев 2-3

На рисунке, указанном выше, показана структурная группа кривошипа и поршня.

Так же необходимо указать расчеты сил тяжести этих звеньев.

Прикладываем силы инерции и моменты сил инерции к соответствующим звеньям противоположно ускорениям центров масс и угловым ускорениям этих звеньев. Кроме того, в центрах масс прикладываем силы тяжести звеньев G_i = m_i ^. g H:

G₂ = 6,99 ^. 9,8 = 71,5 H

G₃ = 20,97 ^. 9,8 = 214,6 H

К рабочему органу (звено 3) прикладываем силу давления газов, которая в соответствии с индикаторной диаграммой в рассматриваемом положении механизма составляет:

F_С = F₁=24860 H

Так же рассчитав прилегающие нагрузки:

Ф_u2= -6,99 31,8= -222,3 H M_u1=-0,00512 78,53= -0,4 H

Ф_u3=-20,97 28,55= -907,9 H M_u2=-0,0316 118,88= -3,756 H

8.2. Расчет сил структурной группы звеньев 2-3

Составляем векторное уравнение сил:

Где реакция параллельна оси x-x, и находится из уравнений моментов сил относительно точки А:

А неизвестная реакция определяется из плана сил(рис. 8.2), который строится последовательно откладывая векторы сил и при этом учитывая коэффициент : , , , , .

Из плана сил определили недостающую реакцию = 498,666 = 24933,3 H

Расчетное положение механизма, структурная группа звеньев 2-3 и 1-Z₁, а так соответствующие им планы скоростей изображены на листе 2.

Рис. 8.2 План сил структурной группы звеньев 2-3

Рисунок изображает план сил построенный по структурному положению звеньев 2-3.