2. Силовий розрахунок важільного механізму

2.1. Визначення модулів сил тяжіння, сил інерції і моментів інерції ланок механізму.

Будуємо план механізму для 2-го положення в масштабі m_l = 0,001 м/мм. Сила корисного опору F_ко = 9*10̄ ³ Н.

Визначення маси ланок.

m₂ = 3.258кг;

m₃ =0.97 кг;

m₁ = 2 m₂ = 2*3.258 = 6.516 кг.

Визначення сил тяжіння ланок.

G₁ = m₁*g = 6.516 * 9,81 = 690.2 Н;

G₃ = m₃*g = 3.258 * 9,81 = 441.45 Н;

G₂ = m₂*g = 0.97 * 9,81 = 343 Н.

Визначення сил інерції і моментів інерції ланок:

F_і2 = - m₂ * a_S2 = - 3.258*2429.3= - 7914 Н;

F_і3 = - m₃ *a_в = -0.97 *1951.4 = - 1892.8 Н;

М_і2 = - І_S2 * ₂ = - 0.0726*8141= 591Н*м.

де:

І_S2 = 0,17ml² = 3.258 * 0.17 *0.362 ² =0.0726кг*м²

2.2. Визначення реакцій в групі Ассура 2-го класу 2-го порядку 2-го виду.

Прикладаємо до ланок 2,3 всі відомі сили та моменти. Виконуємо заміну сили та моменту інерції однією результуючою силою F^/_і2, для чого визначаємо плече:

H=591/7914.7*0.001=74.7мм.

Дію ланки 1 та стійки 4 заміняємо невідомими реакцією та останню з яких розкладаємо на дотичну та нормальну складові. З суми моментів всіх сил, які діють на ланку 2 визначаємо R₁₂^t:

М(B) = 0,

R * АВ – G*h_G2 - F_і2*h_i2 = 0,

R₁₂^t = (G₂*h_G2 + F_і2*h_i2) / АВ =

= (7914.7*235-32*32) / 362 = 5135.16 Н.

Векторне рівняння рівноваги ланок 2,3

Ra + R₁₂ⁿ + G₂ + G₃ + F_і2 + F_і3 + Rc+F_c. = 0.

Побудова плану сил. В масштабі _F = 4 Н / мм послідовно відкладаємо всі сили. Отримані значення реакцій: R₁₂ⁿ = 81*100=8100Н;

Rc=6*100= 600 Н; R_а^пов = R_с+ R₁₂ⁿ = 8100+600= 8700 Н

2.3. Силовий розрахунок механізму 1-го класу.

Прикладаємо до ланки 1 силу R₂₁ = - R₁₂ , а також невідому врівноважуючу силу F_вр , яка направлена перпендикулярно кривошипу О₁А.

М_О(F) = 0; R* h_R21 - F_вр *ОА = 0,

F_вр = R* h_R21 / ОА = 15*8700/70= 1864.28Н.

2.4. Визначення зрівноважувальної сили за методом м. Є. Жуковського.

Будуємо повернутий на 90⁰ план швидкостей. В однойменні точки плану переносимо всі зовнішні сили (без масштабу), які діють на ланки механізму, а також силу F_вр^ .

Рівняння моментів всіх сил відповідно полюса р плану швидкостей

М_р(F) = 0;

- F_вр *ра - G₂*h_G2 - F_і2*h_Fi2 + (F_ко + F_і3+G₃)*рb = 0;

F_вр' = 7914.7*5+32*66+(9.5+1.15+1892.8)*60/80= 1948.65Н.

2.6. Визначення похибки зрівноважувальної сили.

Похибка зрівноважувальної сили

 =	Fвр – Fвр'	100% =	1864.28-1948.65	100% = 4.3%
	Fвр'		1948.65