1.3.1. Силы действующие на звенья механизма

Рабочим звеном данного механизма, является звено 5, к которому приложено полезное сопротивление . Помимо учтём силы тяжести и моменты инерции звеньев.

Пусть массы звеньев будут: m₁; m₂; m₃; m₅. Массой камня кулисы пренебрегаем так как она мала по сравнению с массами остальных звеньев.

Массы звеньев: m₁=25*l_OA=25*0.09=2.25кг

m₂=10* *1.3=10*1.3*0.376=4.9кг

m₃=15*l_FB=15*0.3=4.5кг

m₄=0

m₅=15*l_ED=15*0.44=6.6кг

Вес звеньев:

G₁=g*m₁=9.8*2.25=22.05H

G₂=g*m₂=9.8*4.9=48.02H

G₃=g* m₃=9.8*4.5=44.1H

G₅=g* m₅=9.8*6.6=64.68H

Cилы инерции:

= m₁* =2,25*19,7=44,325H

= m₂* =4.9*26.25=128H

= m₃* =4.5*19.5=87.75H

= m₅* =6.6*15.75=35.505H

Главные моменты сил инерции:

Нм

где I – момент инерции массы звена относительно оси, проходящей через центр масс (кг*м²), - угловое ускорение звена (с^-2)

I₂=0.1*4.9*(1.3*0.376)²=0.117 кгм²

I₃=0,1*4,5*0,3²=0,0405 кгм²

I₅=0,1*6,6*0,44²=0,1277 кгм²

Массы и моменты инерции массы звена находим по [2, стр 22-23]

М_и.1=0, так как при =const, =0, а так же

М_и.4=0 – поступательное движение звена 4( )

М_и.2= I₂* =0,117*60,15=7,03 Нм

М_и.3= I₃* =0,0405*52,5=2,126 Нм

М_и.5= I₅* =0,1277*188,8=24,109 Нм

2. Силовой расчёт группы 4-5

К звеньям группы приложены:

М₅=280 Нм – момент производственного сопротивления

=35,505 Н

G₅=64,63 Н

Уравнение равновесия группы в форме сил запишется:

В точке С₅ звена будет приложена реакция R_4.5 перпендикулярная к звену 4 (R_4.5= -R_5.4) которую найдём

=

= Н

здесь h₁,h₂,h₃- плечи сил, определяются по чертежу с учётом масштаба.

=45,2*2=94 мм

=100*2=200 мм

52*2=104 мм

Так как , а , то

На основании уравнения строим план сил группы 4-5 в масштабе

Из плана сил найдём: 229*15=3435 Н.

2. Силовой расчёт группы 2-3

К звеньям группы приложены:

44,1 Н – силами тяжести звена 3.

Н – сила инерции звена 3.

=3382,2 Н – давление в КП от звена 4.

=48,02 Н – сила тяжести звена 2.

=128 Н – сила инерции звена 2

Это внешние силовые факторы, известные по величине, по направлению и точкам приложения.

и - неизвестные реакции во внешних КП, проходящие через центры шарниров А и F соответственно (направление не известно).

Уравнение равновесия группы 2-3 в форме сил будет:

;

найдём из уравнения равновесия звена 3.

H

В соответствии с уравнением, учитывая направления и в выбранном масштабе строим план сил.

Из плана получим:

261*15=3915 H

296*15=4440 H

=105*15=1575 H

=106*15=1590 H

Для определения реакции R_2.3 или R_3.2 во внутренней КП B_2.3 (шарнир) составим уравнение равновесия звена 3. Со стороны звена 2. будет действовать давление R_2.3 , тогда: =R_0.3+ +G₃+R_2.3=0

106*15=1590 H.