1.8 Определение относительных угловых скоростей звеньев

Относительные угловые скорости звеньев, образующих вращательную пару, определим по формуле:

ω_отн = ω_ij = ω_i ± ω_j

Знак “+” ставится при разном направлении угловых скоростей звеньев, а “−” −при одинаковом направлении.

2 Силовой расчет рычажного механизма

Исходные данные:

сила полезного сопротивления:

масса коромысла: m₂= m₅₌640 кг;

масса шатуна: m₃= m₆=310 кг;

диаметр цапф вращательных пар: d_ц=40 мм;

коэффициент трения: f_тр =0,12.

2.1 Определение сил инерции

Определяем силы инерции звеньев механизма:

Cилы инерции прикладываем в точке :

Определяем силы тяжести звеньев :

2.2 Расчет диады II (2-3)

Следующей изображаем диаду II (2-3) со всеми приложенными к ней силами (см. граф. часть).

Действие отброшенных звеньев заменяем действием реакций связей и , которые требуется определить. Каждую из реакции раскладываем на нормальную и касательную реакции. Действие отброшенного звена 4 на 3 звено известно: реакция равна по величине и противоположно направлена реакции , которая уже определена из плана сил диады II (4-5).

Составляем условие равновесия диады II (2-3):

Анализируем уравнение. Оно содержит три неизвестных реакции.

Значит, графически оно не решается. Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки B:

Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки B:

Теперь уравнение равновесия содержит два неизвестных, следовательно, графически оно решается. Строим план сил диады II (2-3) по уравнению её равновесия. Масштаб сил

2.3 Расчет диады II (5−6)

Изображаем диаду со всеми приложенными к ней силами (см. граф. часть.). Действие отброшенных звеньев заменяем реакциями связей и , которые подлежат определению. Реакцию раскладываем на две составляющие: на нормальную и касательную реакции.

Составляем условие равновесия:

Уравнение содержит три неизвестные реакций , , т.к. уравнение имеет три неизвестных, значит, графически оно не решается. Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки D:

Реакцию определим аналитически из уравнения моментов сил относительно точки D:

Строим план сил на основе уравнения равновесия. Для построения плана выбираем масштаб сил = 10 Н/мм.

Из плана сил имеем:

2.4 Расчет кривошипа (1-0)

Изобразим кривошип с приложенными к нему силами и уравновешивающей силой эквивалентной силе действия на кривошип со стороны двигателя. Дейст­вие отброшенных связей учитываем вводя реакции R₁₂ = -R₂₁ и R₁₀ . Определяем уравновешивающую силу, считая, что она приложена в точке A кривошипа, перпен­дикулярно ему. Составляем уравнение равновесия кривошипа.

По уравнению равновесия строим план сил. Масштаб сил .Из плана сил имеем: