1.4.1 Определение сил, действующих на звенья.

В силовых расчетах механизмов учитывает силы веса, силы производственного (полезного) сопротивления, движущие силы и др.

Силы веса определяют по формуле:

Где - масса звена, кг,

- ускорение тяготения, м/ .

Силы веса приложены в центрах тяжести звеньев и по вектору всегда направлены вниз. Силы производственного сопротивления задаются в виде графиков или зависимости сил полезного сопротивления от перемещения выходного звена механизма. Графики сил производственного-полезного сопротивления строят в масштабе или .

Измерив предварительно ординату графика, соответствующую перемещению ведомого звена в данном положении механизма, определим силу полезного сопротивления или момент сил полезного сопротивления с учетом масштаба:

или (17)

Где – масштаб графика сил сопротивления, Н/мм;

– масштаб графика момента сил полезного сопротивления, Нм/мм.

В ряде механизмов задается график давления на поршень/ насосы, компрессоры/ в функции его положения или индикаторная диаграмма. В этом случае сила производственного сопротивления определяется по формуле:

Где - ордината индикаторной диаграммы для соответстующего положения поршня;

- масштаб давлений индикаторной диаграммы, Н/ . мм;

– площадь поршня или диафрагмы, : S = /4

– диаметр поршня или диафрагмы, см.

4.2. Определение сил инерции звеньев.

Силы инерции звена в общем случае можно привести к главному вектору, приложенному в центре масс и главному моменту сил. Сила инерции звена может быть определена по формуле:

Где – масса звена, кг;

– ускорение центра масс, взятое из плана ускорений.

Главный вектор сил инерции направлен против направления вектора ускорения центра масс.

Момент сил инерции определяется по формуле:

(20)

Где - угловое ускорение звена, I/ ;

- момент инерции относительно оси, проходящей через центр тяжести перпендикулярно плоскости движения звена, кг. .

Момент сил инерции звена по вектору направления против углового ускорения. В поступательно движущемся звене силы инерции сводятся к главному вектору. Дня звена, совершающего сложное дви­жение, силы инерции определяют по одним и тем же формулам. В этом случае при оценке величин всех действующих на звено сил удоб­но момент сил инерции заменять парой сил с плечом h и силой в паре, равной силе инерции Ри .

Плечо приложения силы инерции определяют по формуле:

где - масштаб длин при графическом построении звеньев двухповодковой группы Ассура.

1.5 Силовой расчет шарнирно – рычажного механизма.

При расчете сил давления в кинематических парах плоские шарнирно – рычажные механизмы расчленяют на двухподковые группы с нулевой подвижностью, как соответствующие условию статической определимости на основании теорем статики и динамики /3/. Условно отсоединяем двухповодковую группу Ассура от кривошипа, а силу давления R в паре “ ” на кривошипе заменяем двумя реакциями связи и - нормальной и тангенциальной составляющих. Ползун отсоединим от стройки /направляющих/, указав реакцию силы давления в паре “ ” для кривошипно-ползунного механизма как показано в приложении (см). рис. П1.2.). Коромысло отсоединим от стойки в центре вращения , а силу давления в этой паре заменим двумя реакциями, как показано на рис. ПЗ. Г. В дальнейшем производим силовой расчет исходя из условия равновесия звеньев /3/: