19Силовой расчет рычажных механизмов методом планов

Зная активные силы, действующие на звенья механизма и силы инерции этих звеньев, можно произвести его кинетостатический расчет, т.е. определить реакции в кинематических парах и уравновешивающую силу (момент) на входном звене, причем эта сила (момент) является движущей при совпадении ее направления с направлением движения входного звена или силой (моментом) сопротивления, если ее направление противоположно этому движению.

При графоаналитическом решении используется метод плана сил. Механизм расчленяется на структурные группы Ассура и начальные звенья. Расчет ведется, начиная с последней структурной группы и заканчивается расчетом входного звена.

При расчете структурных групп к ним прикладываются все действующие силы, включая силы инерции и реакции отброшенных связей. Каждая из неизвестных реакций, при необходимости, может быть разложена на две составляющие по выбранным направлениям, например, вдоль оси звена (нормальная Fn) и перпендикулярно оси (тангенциальная Ft). При равенстве числа уравнений статики числу неизвестных реакций их можно определить аналитически и графически, построив многоугольник (план) сил. Неизвестные определятся из условия замкнутости векторной суммы сил. Графическое определение реакций в кинематических парах плоских механизмов с помощью планов сил применяется не только вследствие наглядности, но и потому, что внешние силы, действующие на звенья механизма, обычно известны лишь приближённо, и точность простейших графических построений оказывается вполне достаточной

20Виды трения

Трение – это сопротивление, возникающее при относительном перемещении двух соприкасающихся тел в плоскости их контакта. Сила трения – это сила сопротивления, направленная противоположно сдвигающему усилию.

На схеме (рис. 37) представлена классификация видов трения по основополагающим признакам.

Трение скольжения – это сопротивление, возникающее при перемещении одной и той же поверхности одного тела по поверхности другого тела.

Основными положениями закона сухого трения скольжения являются:

1. Сила трения скольжения на плоскости прямо пропорциональна нормальному давлению в определенном диапазоне скоростей и и нагрузок.

2. Направление силы трения скольжения противоположно относительной скорости трущихся тел.

3. Точное положение точки приложения силы трения скольжения неизвестно.

4. Трение зависит от материала и состояния трущихся поверхностей.

5. С увеличением скорости движения сила трения в большинстве случаев уменьшается, приближаясь к некоторому постоянному значению.

6. С возрастанием удельного давления сила трения в большинстве случаев увеличивается.

21 Трение во вращательных парах

Вращательная кинематическая пара образуется цапфой (опорной частью вала) и охватывающим её подшипником. Для того чтобы цапфа, находящаяся под действием нескольких приложенных к ней сил, могла вращаться, необходимо, чтобы равнодействующая Р этих сил (рис. 1) создавала момент не меньший момента силы трения.

Разложив силу Р на нормальную Рⁿ и тангенциальную Р^τ составляющие и обозначив через: r плечо действия силы Р относительно оси вращения цапфы; R – радиус цапфы; λ - угол между линией действия силы Р и радиусом, проведённым в точку приложения силы P, получим:

момент, вращающий цапфу, равен

Для возможности движения необходимо соблюдение условия

_{, откуда}

_{, и поэтому}

Следовательно, момент силы Р не может вращать цапфы, если линия действия силы Р проходит внутри круга с радиусом Rsinφ. Такой круг получил название – круга трения. (φ-возможно угол трения)