Раздел № 4 Силовой анализ механизма

Цель: определить значение уравновешивающей силы

Порядок силового анализа:

1. Для обоих положений определяем силы тяжести.

2. Определяем для одного и второго положения силы инерции и моменты инерции.

3. На втором листе вычерчиваем план соответствующего положения механизма в масштабе µ₁ в соответствующие точке механизма для данного положения прикладываем все силы, действующие на звенья механизма и соответствующие

22. стр.

моменты инерции на соответствующие звенья. Для этого на этот же лист переносим планы ускорений соответствующие расчётным положениям.

4. Если нет необходимости определения реакций в кинематических парах, то для определения уравновешивающейся силы – (Р_у) используют метод рычага Н.Е. Жуковского. В этом случае потери на трение в кинематических прах определять нельзя.

5. Если нужно определить реакции в кинематических парах, то для определения уравновешивающей силы используют метод планов сил.

Силы действующие на звенья механизма

1. Силы тяжести

1). q=10 (кг/м)

2). m₁=q L_ОА=10 0,2= 2 (кг)

m₂= q L_АВ=10 0,5= 5 (кг)

m₃ =10 (кг)

3). G₁= m₁ q=2 10=20 (Н)

G₂= m₂ q=5 10=50 (Н)

G₃= m₃ q=10 10=100 (Н)

Эти силы прикладываются в центрах тяжести звеньев и направлены вертикально в низ

2. Движущие силы

(или ) эти силы прикладываются в точке (А) кривошипа и направлены перпендикулярно к ведущему звену. Эта сила для того чтобы уравновесить все силы действующие на механизм .

3. Силы производственного сопротивления , как правило, прикладываются к исполнительному звену. Учитывается только для рабочего хода.

4. Силы инерции

Определяются в общем случае:

Момент инерции:

23. стр.

I_s- осевой момент инерции

I_s= (кг/м²)

1. P_u1=-m₁

М_u1=0, так как

2. P_u2=- m₂

М_u2=-I_{s2 ,}

I_s= =0.104167 (кг/м²)

= ( )

М_u2=-0.104167 =-4.698 ( )

3. P_u3=-m₃

М_u3=0

Для холостого хода – (3) положение

P_u1=-m₁ =2 15,785=31,57 (кг м/с²)

P_u2=-m₂ =5 25,008=125,04 (кг м/с²)

P_u3=-m₃ =10 22,55=225,5 (кг м/с²)

Для рабочего хода – (5) положение

P_u1=-m₁ =2 15,785=31,57 (кг м/с²)

P_u2=-m₂ =5 25,008=125,04 (кг м/с²)

P_u3=-m₃ =10 22,55=225,5 (кг м/с²)

24. стр.

Раздел № 5 Рычаг н.Е. Жуковского

1. Определение уравновешивающей силы

Для определение уравновешивающей силы по рычагу Жуковского необходимо взять из планов скоростей соответствующий расчётному положению план скоростей и повернуть его на 90⁰ вокруг полюса P . Этот план скоростей можно строить в произвольном масштабе. В соответствующие точки рычага из плана положений все силы переносятся сохранив своё значение и направление. Моменты инерции приводятся согласно правилу:

М = (Н )

М - приведённый момент инерции к рычагу

- отрезок рычага к которому приводится данный момент (мм)

- длина соответствующего звена. На который действует обыкновенный момент инерции (м)

- момент инерции действующий на соответствующем звене (Н м)

М = =958,392 (Н мм).

Направление приведённого момента инерции М на рычаге Жуковского – совпадает с действующим на соответствующем звене моментом инерции М_u, в том случае если чтение букв отрезка К рычага и соответствующего звена L на плане положений совпадают.

Для того чтобы определить значение уравновешивающей силы по

рычагу Жуковского необходимо записать уравнение равновесия моментов относительно точки P полученного рычага Жуковского. Составляем уравнение моментов для соответствующих рычагов:

для холостого хода

25. стр.

для рабочего хода

Рассчитываем уравновешивающую силу для

Холостого хода:

20 0,1+P_у 0,2-50 0,1+125,04 0,11+0,958392+225,5 0,4=0

2+ P_у 0,2-5+ 13,754+958,32+90,2=0

P_у=(-0,4-5+13,754+0,958392+90,2)/0,2=497,562 (Н)

Рабочего хода:

-20 0,1-P_у 0,2-50 0,1-125,04 0,11+0,958392+400 0,4=0

-2-P_у 0,2-5-13,754+0,958392+160=0

P_у=(-2-5-13,754+0,958392+160)/0,2=701,022 (Н).