2. Кинетостатический расчет механизма (положение 1)

Кинетостатическим называется силовой расчет механизмов, если в число заданных сил входят и силы инерции звеньев. А если силы инерции не входят, то силовой расчет позволяет найти реакции в кинематических парах, т.е. определить те давления, которые возникают в местах соприкосновения элементов кинематических пар, а также найти уравновешивающую силу и уравновешивающий момент пары сил.

(2.1)

(2.2)

(2.3)

(2.4)

(2.5)

где q=9…12 кг/м;

2.1.Силовой расчет структурной группы .

Силовой расчет начинаем с последней присоединенной группы.

В масштабном коэффициенте вычерчиваем отдельно схему структурной группы в положении, для которого строили план ускорений.

B – внешняя вращательная кинематическая пара присоединения группы

C – внутренняя вращательная пара соединения звена 4 (BC) с ползуном 5.

– внешняя поступательная кинематическая пара соединения ползуна с направляющей поверхностью Х-Х

2.1.1.Определяем инерционные нагрузки.

Силы инерции каждого звена определяются по формуле:

(2.6)

где – сила инерции звена, Н;

m – масса звена, кг;

– ускорение центра масс звена, ;

Сила инерции звена 4 и 5 определяется:

(2.7)

(2.8)

2.1.2. Так как звено 4 вращается неравномерно, то возникает момент силы инерции,

который определяется:

(2.9)

– момент инерции звена 4, относительно оси, проходящей через центр масс звена и перпендикулярной к плоскости вращения звена, ;

- угловое ускорение звена 4, 1/ ;

(2.10)

=

2.1.3. Силу тяжести определим по формуле:

G=m g (2.11)

где m – масса звена, кг;

g – ускорение свободного падения, ;

(2.12)

(2.13)

2.1.4. Запишем для структурной группы условие равновесия и составим уравнение равновесия:

=0

=0 (2.14)

где - нормальная составляющая реакции звена 4 в точке (D), H;

– касательная составляющая реакции звена 4 в точке (D), H;

– сила тяжести звена 4, Н;

- сила инерции звена 4, Н;

- сила инерции звена 5, Н;

- сила тяжести звена 5, Н;

– сила полезного сопротивления по условию задания, Н;

-реакция опоры 6 на звено 5, Н;

Значение касательной составляющей реакции точки D определим из уравнения равновесия звена 4, составленного в форме моментов всех сил структурной группы ,

действующих относительно точки Е.

(2.15)

(2.16)

(2.17)

Определим масштаб плана сил.

= , Н/мм (2.18)

где - масштаб сил, Н/мм;

- значение силы полезного сопротивления на плане сил, берем 100 мм.

Определяем длины отрезков, которые будут отображать соответствующие силы на плане сил группы .

(2.19)

(2.20)

(2.21)

(2.22)

(2.23)

Измеряем на плане сил длины отрезков, соответствующих векторам реакций , , и умножив на масштаб плана сил найдем их действительные значения:

=8400, Н (2.24)

(2.25)

(2.26)