5.5.4 Определение уравновешивающего момента методом плана сил

Последовательность определения уравновешивающего момента обратно последовательности образования механизма, т.е сначала рассчитывается группа Ассура (4,5), затем группа Ассура (2,3), а потом группа Ассура (0,1).

Рассмотрим структурную группу (4,5).

Определяем суммарное уравнение статики для структурной группы Ассура, состоящей из звеньев 4 и 5:

Составляем суммарное уравнение равновесия для 4 звена:

Рассмотрим равновесия 5 звена:

Переходим к построению плана сил. Основное правило построения плана сил заключается в следующем: план сил представляет собой замкнутую ломаную фигуру, состоящую из отрезков векторов. В начало первого вектора должен прийти конец последнего.

Выбираем масштабный коэффициент для плана сил .

Рассматриваем структурную группу (2,3).

Определяем суммарное уравнение статики для структурной группы Ассура (2,3).

Составляем суммарное уравнение момента относительно точки C.

Рассматриваем структурную группу (0,1).

Определяем уравновешивающую силу на ведущем звене кривошипа.

Составляем суммарное уравнение моментов относительно точки A.

5.6. Синтез кулачкового механизма

5.6.1 Кинематические диаграммы толкателя

Исходные данные: φ_вв φ₀ , <a’> = 50 мм,

< a’’ > = 50 мм,

где - максимальных ход толкателя, - фаза подъема кулачкового механизма, φ_вв – фаза верхнего выстоя, φ₀ – фаза опускания, <a’> - амплитуда аналога ускорения на фазе подъема, < a’’ > - амплитуда аналога ускорения на фазе опускания.

< a’’> = < a’ >

Принимая < > = 110 мм, получим масштабный коэффициент на оси φ (ось ординат):

При графическом интегрировании принимаем отрезки:

<H₁> = <H₂> = 40 мм, < > = 180 мм

Графическим интегрированием осуществляем построение графика аналога скоростей и функции положения толкателя (ползуна).

Масштабный коэффициент графиков:

5.6.2. Начальный радиус кулачка rmin

Осуществляем построение графика зависимости S от в едином масштабе μ_e = . С графика функции положения ординаты переносим без изменений, так как μ_e = μ_S. Из полученных на оси S точек F_i откладываем по горизонтали с учетом направления вращения отрезки < F_iH_i >.

Численные значение < F_iH_i > и < > зафиксируем в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Положение механизма	0	1	2	3	4	5	6	6’	7	8	9	10	11	12
< >, мм	0	11,3	22,4	34,6	44,9	56,3	67,5	67,5	56,1	44,9	34,6	22,4	11,3	0
<FiHi > ,мм	0	30	30	30	30	30	0	0	30	30	30	30	30	30

Так как кулачек вращается по часовой стрелке, то при подъеме толкателя значение откладывается по горизонтали вправо. Точки H_i соединяют плавной кривой. Под углом γ_min к оси проводим касательные к полученной кривой. Задаем значение γ_min = 60°. Произвольно взятая точка внутри области, образованная касательными, есть точка О. Точка О лежит на продолжении оси ординат графика.

r_min = < OF₀ > ∙ μ_e; r_min = 39 ∙ 0,00022 = 0,0086 м