6.4.2 Расчёт группы 2, 3

Внешними силами данной группы являются и (рис. 6.2, г). Реакция равна и противоположна уже известной – см. вид в). Чтобы подчеркнуть, что на данном этапе не является искомой, её изображают сплошной линией. Положение точки Е на виде г) определяют по виду а).

Реакции в шарнирах В и D представляют в виде двух взаимно перпендикулярных составляющих, направленных вдоль и поперёк соответствующего звена. Продольную составляющую называют нормальной, поперечную – тангенциальной.

Силы инерции представляют в безмоментной форме. При этом проходит через некоторую точку , а представляют парой , , найденной как .

На начало расчёта имеются четыре неизвестных: , , , . Сначала определяют тангенциальные составляющие. Для этого используют уравнения моментов относительно точки С. Для сил, действующих на звено 2, уравнение моментов имеет вид

.

Буквой h с соответствующим индексом обозначены плечи сил. Их значения снимают с чертежа. Чтобы не перегружать рисунок, плечи не показаны. Из уравнения моментов находят реакцию . Если она получится со знаком «минус», то это значит, что истинное направление данной реакции противоположно показанному на рисунке. Чтобы это не забылось, на реакции ставят какую-нибудь метку, например крестик.

Для сил, действующих на звено 3, уравнение моментов относительно точки С имеет вид

Отсюда находят . Нормальные составляющие находят из геометрической суммы сил, действующих на группу в целом. Сначала перечисляют силы, действующие на звено 3, затем на звено 2. Можно и наоборот. Неизвестные оставляют на конец уравнения. Необходимо позаботиться также о том, чтобы нормальные и тангенциальные составляющие реакции одного и того же звена оказались на будущем плане сил рядом. С учётом всех этих рекомендаций получают:

С помощью плана сил (рис. 6.2, д) находят реакции , . Складывая геометрически и , находят равнодействующую . Равнодействующую не показывают, чтобы не усложнять рисунок. Внутреннюю реакцию или, наоборот, находят из геометрической суммы сил, действующих соответственно на звено 3 или 2. Останавливаясь на звене 3, получают:

С помощью этого уравнения определяют . Однако для этого не обязательно строить ещё один план сил. Как отмечено выше, в предыдущем уравнении сначала перечисляются силы, действующие только на звено 3, затем только на звено 2. Замыкая цепь сил, действующих на звено 3, получают вектор . На этом расчёт группы 2, 3 закончен.

6.4.3 Расчёт начального механизма

Из трёх категорий сил, которые необходимо приложить к звену 1, показывают сначала реакцию (рис. 6.2, е). Она равна и противоположна реакции , найденной выше. Движущий момент представляют парой сил с плечом АВ. После приложения реакции направление пары становится очевидным, т. к. не создаёт момента относительно точки А, а силы инерции звена 1 равны нулю. Приложение сил заканчивают реакцией , которую подразумевают, но не изображают. Эта реакция проявится в результате решения задачи.

Из двух неизвестных и определяют сначала . Для этого составляют уравнение моментов относительно точки А: . Из него находят . определяют из геометрической суммы . Результат показан на плане сил (рис. 6.2, ж). На этом силовой расчёт закончен. Расчёт проверяют с помощью так называемого рычага Жуковского.