4.1Кинетостатический силовой расчет

1. Построить план механизма (например шарнирного четырехзвенника) в расчетном положении. Выбрать масштаб плана механизма М как в третьем листе.

При этом вычертить положения механизма, соответствующие мертвым положениям . За нулевое положение принимаем начало рабочего хода. От нулевого положения отложить расчетное положение и выполнить его сплошной контурной линией.

2. Построить план скоростей механизма в расчетном положении и подсчитать масштабный коэффициент _v. Подсчитать скорости различных точек механизма и угловые скорости ведомых звеньев.

3. Построить два плана ускорений механизма. Подсчитать масштабный коэффициент _а

Вариант 1. Угловое ускорение кривошипа равно нулю (₁=0). Это идеальный закон движения для установившегося равновесного движения.

Вариант 2.Угловое ускорение кривошипа равно ₁, равно значению, найденному в 3-м листе для расчетного положения . Это будет реальный закон для установившегося неравновесного движения.

Подсчитать величины линейных ускорений центров масс и других точек механизмма, определить угловые ускорения каждого вращающегося звена в двух вариантах.

Сравнить два плана ускорений и сделать выводы о влиянии углового ускорения ₁ на план ускорения , силы инерции и на необходиомость учета реального движения на силовой расчет.

4. Подсчитать инерционные нагрузки для каждого звена механизма.

Силы инерции определяются по формуле

Р_ui=m_ia_si Н

Моменты сил инерции определяются по формуле

M_ui=_iJ_si Нм

5. На плане механизма показать силы и моменты сил от заданной внешней нагрузки и от инерционных нагрузок всех звеньев. Показать также уравновешивающую силу Р_ур, приложенную перпендикулярно к звену приведения в точке В. Направление приложенной уравновешивающей силы необходимо согласовать с неизвестным моментом на третьем листе.

6.Разделить механизм на группу начальных звеньев и группу Ассура. Вычерчиваем отдельно планы обеих групп. На каждой группе изобразить силы и моменты сил, а также реакциии во внешних кинематических парах. При этом необходимо вычертить три варианта механизма I-го класса.

Вариант1 – равномерное вращение (ω₁=соnst. Идеальный закон движения).

Вариант 2- вращение реальное, закон найден в третьем листе. Маховик отрезаем, ищем Р_ур между маховиком и кривошипом.

Вариант 3- вращение реальное, закон найден в третьем листе. Маховик соединен с механизмом I класса, ищем Р_ур до маховика.

7. Написать уравнения равновесия для каждой группы звеньев и построить планы сил. Планы сил нужно строить для группы звеньев , которая присоединена к механизму последней. План сил для групп начальных звеньев можно построить только после того как построены планы сил для всех групп нулевой подвижности. При расчете каждой группы звеньев необходимо руководствоваться методикой силового расчета группы соответствующего вида. Для группы начальных звеньев найти уравновешивающую тангенциальную силу Р_ур приложенную к пальцу кривошипа АВ, или уравновешивающий момент М_ур, а затем подсчитать уравновешивающую тангенциальную силу Р_ур.

1. Метод Н.Е.Жуковского

8. Проверить правильность определения уравновешивающей силы методом Н.Е.Жуковского.

Для этого вычертить повернутый на 90 град план скоростей механизма. В точках повернутого плана скоростей приложить заданную внешнюю нагрузку и инерционные силы звеньев. В точке в приложить уравновешивающую силу Р_ур . Моменты сил инерции, приложенные к шатуну, кулисе и кривошипу заменяем парами сил и уже вектора сил прикладываем в соответствующие точки рычага Н.Е. Жуковского.

9. Составить уравнение равновесия рычага Н.Е. Жуковского и определяем величину уравновешивающей силы Р_ур. При это необходимо рассмотреть два варианта на двух повернутых планах

Вариант 1 - с постоянной угловой скоростью ω₁=const.