6.2. Структурная группа звеньев 2-3

На рис. 11,а к звеньям приложена известная сила , которую мы уже нашли из решения предыдущей структурной группы, и реакции отброшенных связей:и. Нормальная составляющая реакции направлена вдоль звеньев, а тангенциальная – перпендикулярно соответствующим звеньям.

Запишем векторное уравнение сил для этой структурной группы

++++ = 0;

В этом уравнении полностью известна реакция , а все остальные известны только по направлению. Таким образом, имеются четыре неизвестных, две из которых – тангенциальные составляющиеи- найдем аналитически из условия равенства нулю суммы моментов всех сил относительно внутренней кинематической парыC отдельно для каждого из звеньев, а две – нормальные составляющие и– из плана сил. Итак:

для 2-го звена: .∙ВС=0; =>=0.

для 3-го звена: .∙СD-∙=0; =>.

а б

Рис. 11. Расчетная схема для структурной группы звеньев 2-3 (а)

и звена 2 (б)

Рис. 12. План сил

структурной группы

звеньев 2-3

Теперь строим план сил (рис. 12). Сначала чертим друг за другом в выбранном масштабе сил известные вектора и. Затем через конец векторапроводим направление нормальной составляющей, а через начало векторанаправление нормальной составляющей. Точка пересечения этих направлений ограничивает соответствующие реакции. Стрелки ставим так, чтобы вектора шли один за другим.

Вектор одновременно является и полной реакцией, так как =0. По масштабу сил найдем числовое значение реакций.

Для нахождения реакции во внутренней кинематической паре необходимо рассмотреть равновесие одного из звеньев группы. В данном случае проще рассмотреть равновесие второго звена (рис. 11,б): в точке В приложена реакция , и для равновесия звена в точкеС необходимо приложить .

Таким образом, найдены реакции во всех кинематических парах этой группы и можно перейти к ведущему звену.

6.3. Механизм первого класса

Структурная группа имеет степень подвижности W = 0 и она статически определима. Механизм 1-го класса имеет W = 1 и для статической определимости необходимо приложить к ведущему звену уравновешивающую силу Р_у или уравновешивающий момент М_у. Физически эту силу или момент развивает двигатель.

6.3.1. Уравновешивающая сила

Принято считать, что ее развивает зубчатая передача, приводящая кривошип в движение. Если нет дополнительных указаний, то уравновешивающую силу прикладывают к концу кривошипа и перпендикулярно кривошипу (рис. 13).

Рис. 13. Механизм 1-го класса Рис. 14. План сил для ведущего звена

Из условия найдемР_у:

Р_уАВ –∙= 0; =>.

Для определения реакции в опоре необходимо рассмотреть равновесие ведущего звена, заменив влияние опоры реакцией : векторная сумма всех сил должна быть равна нулю, т.е.

++= 0.

В этом уравнении все слагаемые, кроме , полностью известны. Поэтому полную реакцию в кинематической пареА можно найти из плана сил рис. 14. Для его построения откладываем в выбранном масштабе сил одну за другой реакцию и уравновешивающую силу. Затем соединяем начало векторас концом, получаем направление и с помощью масштаба величину реакции.