3.2. Силовой расчёт группы Ассура второго класса.

Для выполнения силового расчёта необходимо знать значение сил, действу- ющих на звенья механизма: силы тяжести, движущие силы и силы инерции этих звеньев.

Силовой расчёт будем вести для десятого положения кривошипно-ползунного механизма.

От механизма, начиная с исполнительного звена ползуна, отсоединяется группа Ассура, а точки разрыва этой группы заменяются реакциями.

3.2.1.Определение сил инерции.

Модули сил инерции звеньев определяем по формуле:

Ф_im_ia_i , (0)

Рисунок №

где m_i-масса i-го звена, кг

a_i-ускорение центра масс i-го звена, мс² .

Подставив числовые значения, получим:

Ф₂_·_ Н

Ф₃___ Н

Направления сил инерции противоположны направлениям соответствующих ускорений. Момент инерции шатуна определяется по формуле:

M_Ф2I_S2₂ (0)

M_Ф2___ Нм

Систему сил инерции шатуна, т.е. главный вектор сил инерции Ф₂, приложенный в центре масс, и момент сил инерции относительно центра масс, приводим к одной силе Ф₂ приложенной в некоторой точке K. Расстояние между линиями действия силы инерции и приведенной силой вычисляется по формуле:

hM_Ф2Ф₂ (0)

h___ м

Направление приведенной силы совпадает с направлением силы инерции, а направление момента приведенной силы относительно точки S₂ совпадает с направлением момента M_Ф2 Рисунок 2.

3.2.2.Определение сил тяжести.

Силы тяжести определяем по формуле:

G_im_ig , (0)

где m_iмасса i-го звена , gускорение силы тяжести.

Подставив числовые значения, получим:

G₂_9,81_ Н

G₃_9,81_ Н.

3 Рисунок № .2.3. Определение реакций в кинематических парах.

Определение давлений в кинематических парах начинаем с рассмотрения равновесия группы Ассура 2-3 Рисунок 3: шатун AB – ползун B. На звенья этой группы действуют силы: движущая сила F_д, силы тяжести G₃, G₂, результирующие силы инерции Ф₃, Ф₂, реакция R₀₃ заменяющая действие стойки 0 на ползун 3 и реакция R₁₂ заменяющая действие кривошипа 1 на шатун 2.

Силы, приложенные в точке B, приводим к одной силе F₃.Величину этой силы определяем по формуле:

F₃Ф₃G₃F_д (0)

F₃___ Н

Знак  показывает, что сила F₃ направлена вверх.

Условие равновесия группы 2-3 выражается следующим образом:

    0 (0)

Давление R₁₂ раскладываем на две составляющие, действующие вдоль оси звена AB – R и перпендикулярно к оси звена AB – R .

Составляющую R определяем из уравнения моментов всех сил, действующих на шатун AB, относительно точки B.

Применительно к рисунку 3 это уравнение можно записать так:

R l₂Ф₂h₁G₂h₂0 (0)

откуда

R Ф₂h₁G₂h₂l₂ (0)

R  ______ Н.

План сил строим в масштабе: _F=20 Нмм.

Из произвольной точки последовательно откладываем вектора R , F₃G₂, Ф₂. Через конечную точку вектора Ф₂ проводим линию действия реакции R₀₃ ,а через начальную точку вектора R  линию действия силы R . Получим точку пересечения. Соединив конечную точку вектора Ф₂ с точкой пересечения, получим вектор R₀₃. Соединив точку пересечения с конечной точкой вектора R , получим вектор R₁₂. Умножив соответствующие длины на масштабный коэффициент, получим R₀₃_ H R₁₂_ H R _ Н

Если из произвольной точки отложить вектор R₁₂ для всех двенадцати положений, то получим годограф реакции R₁₂.

По результатам расчета программы ТММ1 строим годограф реакции R₁₂ в масштабе _R=_ Нмм.

Если в каждом из двенадцати положений ползуна отложить вектор R₀₃ и соединить их конечные точки плавной кривой, то получим годограф реакции R₀₃.

По результатам расчета программы ТММ1 строим годограф реакции R₀₃R₀₃S_B в масштабе _R_ Нмм, _S_ ммм.

Давление R₃₂ в паре шатун – ползун определяем из условия равновесия ползуна:

  0 (0)

и равенства:

R₃₂R₂₃, (0)

или

(0)

Тогда

R_23XR₀₃_ H,

R_23YF₃_ H

R₂₃ (0)

R₂₃ _ Н

R₃₂_ Н

По результатам расчета программы ТММ1 строим диаграмму реакции R₃₂R₃₂₁ в масштабе: _R=_ Нмм.