2.5 Силовой расчет кривошипа

Изображаем кривошипа в масштабе μ_l = 0,0025 м/мм. Прикладываем к нему силу R₂₁ = -R₁₂ в точке А и уравновешивающую силу Р_ур в точке А перпендикулярно оси кривошипа.

В шарнире О₁ прикладываем подлежащую определению реакцию R₆₁ со стороны стойки.

Составляем уравнение равновесия кривошипа:

∑m_O1(F_k) = 0; –R₂₁·h+ Р_УР·AO₁= 0,

Или -1025.4·41.7 + Р_УР·60 = 0,

Откуда определяем: Р_УР = 712.7 Н.

Для определения реакции R₆₁ составляем уравнение равновесия кривошипа в геометрической форме:

R₂₁ + Р_УР + R₄₁ = 0. (2.3)

Строим план сил в масштабе μ_р = 6 Н/мм, с которого находим R₆₁ = cа · μ_р = 122.8·6 = 736.8 Н.

2.6 Определение уравновешивающей силы методом жуковского (рычаг жуковского)

Строим план скоростей, повернутый вокруг полюса на угол 90º в любом направлении и в произвольном масштабе. В соответствующих точках прикладываем силы тяжести G₂, G₃, G₄, G₅, равнодействующие сил инерции Р_И2, Р_И3, Р_И4, Р_И5 , уравновешивающую силу Р_ур в точке a. Моменты сил инерции М_И2, М_И3 и М_И4 приводим к рычагу:

М’_И2 = М_И2·o₁a / l_O1A = 4,7·70 /0,15= 2193,3 H·мм;

М’_И3 = М_И3·o₃d / l_O3D = 0.905·45,5 /0,13= 316,8 H·мм;

М’_И4 = М_И4·bd / l_BD = 3,5·14,7 /0,4= 128,6 Н·мм.

Составляем уравнение равновесия рычага Жуковского:

G₂·h₁ + G₃·h₃ - G₄h₇ - G₅·h₅+ M’_И2 - M’_И3 + M’_И4 + P_И2·h₂ + P_И3·h₄ + P_И4·h₆ - P_И5·h₅ + P_П.С. ·h₅ - Р_УР·h₅ =0,

или

120 · 66,9 + 102 · 26,9 – 120 · 41,7 – 36 · 40,3 + 2193,3 - 316,8 + 128,6 + 562.8 · 0,9 + 168.3 · 1,4 + 201.6 · 24,7 - 49.3 · 40,3 + 980 · 40,3-Р_УР · 70=0

откуда находим Р_УР = 701.1 Н.

Находим расхождение в процентах по уравновешивающей силе, найденной методом планов сил (Р_ур = 712.7Н) и методом рычага Жуковского (Р_{УР Ж} = 701.1 Н):

δ = ((701.1– 712.7) / 701.1)·100 = 1.7 %,

что допустимо, так как не превышает 5%.

Результаты вычислений заносим в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

Значения реакций (Н) в кинематических парах и уравновешивающей силы, найденной двумя методами, а также расхождение δ (%)

R65	R61	R43	R21	R63	PУР	РУР Ж	δ
141	736.8	1055.4	1025.4	1419	712.7	701.1	1.7