Силовой расчет исходного механизма
Изображаем звено в масштабе μl=0,002м/мм , прикладывая в точку А
известную
реакцию
(которая
равна и противоположна по направлению
).
Освобождаем звено от связей со
стойкой и прикладываем вместо нее
реакцию
.
Рис. 3.3 Схема нагружения исходного механизма
Уравновешивающий момент Мур определим из уравнения равновесия кривошипа в форме моментов относительно точки О1.
,
где:
,
м.
Н*м.
Для нахождения неизвестной реакции построим план сил для данной схемы.
План сил действующих на кривошип и таблица со значениями сил приведены на рис. 3.4.
Рис. 3.4. План сил кривошипа
Силовой расчет методом «жесткого рычага» н.Е. Жуковского
Для проверки
правильности построения планов сил и
определения реакций в кинематических
парах механизма необходимо определить
уравновешивающую силу на входном звене
с помощью теоремы Н.Е.Жуковского о
«жестком рычаге» Из полюса Р, в
произвольном масштабе переносим план
скоростей для первого положения,
повернутый на
,
относительно его нормального положения
против часовой стрелки. В концы векторов
скоростей точек, в которых действуют
приложенные к механизму силы, переносим
их, сохраняя направление, а именно:
- сила полезного сопротивления приложенная
к выходному звену;
,
-
сила инерции звеньев 2, 3;
,
,-
силы тяжести, действующие на соответствующие
звенья. Моменты сил инерции рассчитываем
по формулам[1,2]:
направление момента на плане сил и на схеме для расчета по теореме Жуковского совпадают так как точки а и b занимают такое же положение как и точки А и В на разметке механизма);
,
где
-
длинa
звена AB
, м;
Составляем уравнение равновесия плана скоростей как условного жесткого рычага в форме моментов сил относительно полюса плана скоростей:
Решая это уравнение
относительно
,
получаем
Выразим
:
;
Определяем :
Проверим погрешность измерений сделанных двумя способами нахождения уравновешивающего момента (метод планов и метод «жесткого рычага» Н.Е. Жуковского:
Момент уравновешивающий[1,2]:
.
Н*м.
Определим погрешность:
,
Схема «жесткого рычага» Н.Е. Жуковского показана на рис. 3.5.
рис. 3.5 Схема Рычага Жуковского
Расчет других положений производится аналогично приведенному выше расчету.
Для положения №5 имеем:
Заключение
При решении первого раздела был выполнен структурный анализ механизма подачи, а именно: была рассчитана подвижность механизма, было рассмотрена структура механизма.
Во втором разделе «Кинематический анализ» были произведены расчеты по определению перемещений, ускорений, скоростей выходного звена механизма методом планов и методом кинематических диаграмм.
В заключительном третьем разделе рассмотрены построение планов сил действующих на звенья, реакции в кинематических парах; уравновешивающая сила определена методом плана сил и методом рычага Н.Е. Жуковского. Результаты можно считать достоверными т.к. относительная погрешность значения уравновешивающего момента входит в пределы 10% а именно составляет 0,013% ( для механизма в 1-ом положении рабочего хода), 0,86% для 5-го положения
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. Учебник для вузов - М.: Наука, 1988, 640 с.
2. Кинетостатика плоских механизмов и динамика машин. Учебное пособие. Составители: Н.Н. Федоров., Издательство ОмГТУ, Омск 2000, 144 с.
3. Проектирование и кинематика плоских механизмов. Учебное пособие. Составители: Н.Н. Федоров., Издательство ОмГТУ, Омск 2000, 144 с.