10.2. Определение давления и реакций в кинематических парах механизма.

Определения реакций в кинематических парах механизма начинаю с анализа последней от ведущего звена группы Ассура.

Силовой анализ рассматриваемого механизма(см. рис.6), начинаем с анализа группы 2-3, построенных масштабе .

Рис.6

Прикладываем к группе звеньев 2-3 все действующие на них силы в центре масс звеньев. В центре масс ( ) звена (BC) действуют: 1). Вес звена . 2).Сила инерции звена ,направленная в сторону противоположную ускорению центра масс ( ), которое находится на плане ускорений для этого положения механизма. 3).Момент инерции второго звена , направленный в сторону противоположную угловому ускорению направление которого определяется по направлению тангенциального ускорения на плане ускорений.

В центре масс звена 3 (ползуна) в точке (С) или действуют:

1).Вес ползуна 2).Сила инерции ползуна ,направленная в сторону противоположному ускорению (см. рис. 5). 3). внешняя заданная нагрузка, для преодоления которой предназначен механизм.

В точке (В) исключается ведущее звено (АВ), а его действие на звено 2 (ВС) заменяется реакцией действия звена 1 (АВ) на звено 2-е (ВС). Т.к. неизвестны ни модуль ни направление реакции ,её раскладывают на две составляющие , направленную вдоль звена (ВС) и , направленную перпендикулярно звену (ВС).

В точке (С) исключается направляющая (К), а ее действие на поршень (С) заменяется реакцией направленной перпендикулярно движению поршня.

Имеем три известных реакции – это ,

Необходимо найти одну неизвестную реакцию, чтобы затем графическим построением плана сил найти остальные две неизвестные силы.

Для этого составляем уравнение моментов относительного точки (С) для звена 2. Необходимые плечи сил определяет графически. Например: вес второго звена относительно точки (С) создаст момент .

Для определения плеча силы необходимо продлить линию её действия и на линию действия из точки (С) отпустить перпендикуляр (см Рис.6). Уравнение суммы моментов звена (BC) относительно точки (C) запишется:

,,

Отсюда находим .

Далее составляем векторное уравнение сил.

В этом уравнении два неизвестных вектора , направление действия которых известны. В выбранном масштабе сил ( откладываем графически известные вектора. Затем из начала построения проводим направление известного вектора , и из конца построенного векторного многоугольника направление вектора

Пересечение этих двух направлений даёт графическое решение уравнения (10). Графически складываем вектора R и R получаем вектор R действия звена (1) на звено (2). . Теперь рассматриваем равновесие ведущего звена 1. Все построения ведем в масштабе длинн. Заменяем стойку (О) ее реакцией R (см. рис.7). Направление реакции R неизвестно, поэтому реакцию раскладываем на направления перпендикулярное звену (АВ) R и параллельное звену (АВ) R .

Рис. 7

В центре масс звена 1 (S ) прикладываем все действующие силы. Вес звена G направлен вертикально вниз, сила инерции звена 1 Р направлена от точки (А) к точке (В) параллельно звену, т.к. звено (АВ) вращается равномерно и точка (S ) имеет только нормальное ускорение.

В точке (В) звена 1 прикладываем найденную силу действия звена 2 на звено 1 R . Направление силы R противоположно направлению силы R , т.к. R = - R .

Также в точке (В) звена 1 прикладываем неизвестную, искомую силу Р направленную в сторону противоположную движению звена 1.

Рассматриваем равновесие звена 1. Для этого составляем уравнение моментов относительно точки (А).

Отсюда находим Р .

Затем составляем векторное уравнение всех действующих сил для звена 1.

Графически решаем это векторное уравнение и находим неизвестные состовляющие реакции R и R .