2.3. Силовой расчет механизма

Силовой расчет сводится к определению уравновешивающей силы и реакций в кинематических парах механизма, нагруженного внешними силами и силами инерции звеньев.

Силовой расчет проводится методом планов сил /1, 2, 3, 4/ в порядке, обратном кинематическому анализу, т.е. расчет начинается с группы Ассура и заканчивается расчетом первичного механизма.

1. Определить реакции в кинематических парах механизма, представленного на рисунке 1. Для чего вычертить в масштабе группу Ассура (рисунок 4а) в заданном углом положении механизма и приложить к звеньям силы и моменты (рисунок 4а).

Силы (реакции) и , действующие во внешних парах А и С группы, разложить на две составляющие:

; (45)

(46)

так, чтобы моменты составляющих и относительно точки В равнялись нулю.

Составляющие и определить из уравнений моментов:

(47)

(48)

где силы инерции /1, 2, 5/ звеньев:

Н; Н; (49)

Н; Нм; (50)

Н; Нм; (51)

Направления сил и моментов инерции противоположны ускорениям.

Плечи сил в уравнении (48) измерять по чертежу (рисунок 4а) в мм.

2. Составить векторное уравнение /1, 2, 4/ равновесия группы под действием сил:

(52)

3. Построить план сил (рисунок 4б) в масштабе и определить величину и направление составляющих и реакций , .

4. Реакцию во внутренней паре группы найти из векторного уравнения равновесия второго или третьего звена под действием сил, например,

(53)

5. Провести силовой расчет первичного (звено I) механизма. Вычертить в масштабе первичный механизм (рисунок 4в) и приложить силы и момент . Реакцию в паре О найти из плана сил (рисунок 4г), построенного на основании векторного уравнения равновесия звена I:

(54)

6. Уравновешивающую силу найти из уравнения моментов

. (55)

Пару сил определить из выражения:

Н; , Нм (56)

7. Вычислить уравновешивающий момент

, Нм (57)

8. Приведенная сила (момент силы) по величине равна уравновешивающей силе (моменту силы), но направлена противоположно:

; . (58)

2.4. Определение уравновешивающей силы методом

рычага Жуковского

Р ычаг Жуковского /1, 2, 3, 4/ представляет собой план скоростей, повернутый на 90⁰ вокруг полюса, в соответствующие точки которого приложены внешние силы, силы инерции и уравновешивающая сила (рисунок 2). Равновесие рычага можно записать в виде:

(59)

Для примера, показанного на рисунке 1, определяется из выражения:

(60)

Плечи сил измерять по чертежу (рисунок 2) в мм.

2. Уравновешивающий и приведенный моменты определить по формулам (57), (58).

3. Определить процентное относительное расхождение результатов величины силы или момента , вычисленных методом планов сил и методом рычага Жуковского.

% % (61)