4.6. Кинетостатика начального звена

Начальное звено плоского механизма, подчиняющегося классификации Л. В. Ассура, всегда присоединено к стойке либо вращательной (рис. 4.9), либо поступательной парой (рис. 4.10); на этих рисунках, как и на предыдущих, изображены только неизвестные для каждой расчетной схемы параметры сил и моментов. Начальному звену условно присвоен номер 1, а стойке – номер 6.

Как и при расчете структурных групп, известными для каждого из таких звеньев считаем силы веса, инерционные силы и моменты, а также реакции от звеньев рассчитанных ранее структурных групп, присоединенных к начальному звену.

Рис. 4.9	Рис. 4.10

Если начальное звено совпадает с входным, то на расчетных схемах, как правило, уравновешивающие моменты и силы направляют так, чтобы они развивали положительную мощность, т.е. были движущими силовыми факторами.

Вращающееся начальное звено

Неизвестны: величина уравновешивающего момента; величина и направление реакции во вращательной паре O.

На расчетной схеме (рис. 4.9) реакцию направляем произвольно, уравновешивающий момент – в сторону вращения начального звена.

Найдем перечисленные неизвестные:

1) из уравнения моментов относительно оси шарнира O для звена 1 определяем алгебраическое значение момента ; положительный знак этой величины говорит о том, что для поддержания заданного закона движения входного звена в исследуемом положении механизма момент должен иметь рассчитанное значение и указанное на расчетной схеме направление; при расчете эта величина может получиться и отрицательной – это означает, что в данном положении механизма для поддержания заданного закона движения начальное звено нужно притормаживать, удерживая механизм от разгона;

2) из уравнения плана сил для звена 1:

(4.12)

находим величину и направление вектора .

Все неизвестные найдены.

Начальное звено, движущееся поступательно

Неизвестны: величина уравновешивающей силы (ее точка приложения и направление должны быть заранее оговорены заданием); величина и точка приложения реакции стойки в поступательной паре.

На расчетной схеме (рис. 4.10) уравновешивающую силу направляем под оговоренным условием задачи углом  и прикладываем ее в заданной точке B; реакцию направляем перпендикулярно направляющей 6 через произвольную точку, положение которой обозначаем плечом по отношению к какой-то точке, неизменно связанной со звеном 1.

Найдем перечисленные неизвестные:

1) из уравнения плана сил для звена 1:

(4.13)

найдем модули известных по направлению сил ; отметим, что на плане направление силы может совпасть с принятым на расчетной схеме, но может оказаться и противоположным;

2) из уравнения моментов относительно оси, проходящей через точку A, для звена 1 найдем – плечо реакции относительно названной точки.

Таким образом, все неизвестные найдены.