4.Силовой расчёт механизма
4.1 Общие положения и определение инерционных нагрузок
Целью силового расчета является определение реакций в кинематических парах механизма. Согласно принципу Даламбера к звеньям условно прикладываются силы инерции и моменты сил инерции звеньев, звенья механизма тогда становятся неподвижными.
В кинетостатическом расчете используют аксиомы и теоремы статики, в том числе и условия равновесия системы сил
где
-
векторная
сумма сил;
-
алгебраическая сумма моментов сил
относительно любой точки
системы.
В
начале силовой расчет проводится для
диады
.
Затем
для начального
звена со стойкой. В этих структурных
группах возникают статически определимые
задачи, когда число неизвестных реакций
равно числу уравнений
равновесия сил. Силовой расчет проводится
для двух положений
механизма, чтобы одно положение
соответствовало рабочему ходу (положение
9), а другое холостому (положение 2).
Размеры,
массы, моменты инерции звеньев известны
(табл.1.1). Сила полезного сопротивления
при рабочем ходе
,
приложена
к коромыслу в направлении противоположном
движению коромысла.
Силы тяжести, сосредоточенные силы инерции, моменты сил инерции звеньев определяются по формулам:
где G - сила тяжести звена;
g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с
-
масса звена;
-
ускорение центра массы звена;
-
угловое
ускорение звена;
-
момент инерции звена относительно
центра массы;
-
сила инерции звена;
-
момент сил инерции звена.
В таблице 4.1 приведены данные к силовому расчету в девятом и втором положениях механизма. Сведения по ускорениям центров масс, по угловым ускорениям взяты из таблицы 3.2.
Таблице 4.1
Исходные данные к силовому расчёту
|
№ |
Наименование параметра |
Обознач. параметра |
Размер-ность |
Значение | |
|
Раб. ход №11 |
Хол. ход №2 | ||||
|
Кривошип |
|
|
|
| |
|
1. |
Масса кривошипа |
m2 |
|
4,9 |
4,9 |
|
2. |
Ускорение Ц. М. кривошипа |
|
|
6,57 |
6,57 |
|
3 |
Угловое ускорение кривошипа |
|
|
0 |
0 |
|
4 |
Момент сил инерции кривошипа |
|
|
0 |
0 |
|
5. |
Сила инерции кривошипа |
|
|
27,6 |
30,5 |
|
6. |
Вес кривошипа |
|
|
48 |
48 |
|
7. |
Момент инерции кривошипа |
|
|
0,04 |
0,04 |
|
Шатун |
|
|
|
| |
|
8. |
Масса шатуна |
|
|
11 |
11 |
|
9 |
Ускорение Ц. М. шатуна |
|
|
10,2 |
11.22 |
|
10. |
Сила инерции шатуна |
|
|
77,5 |
84,5 |
|
11. |
Угловое ускорение шатуна |
|
|
47.25 |
47,25 |
|
12. |
Момент инерции шатуна относительно Ц. М. |
|
|
0,4 |
0,4 |
|
13. |
Момент от сил инерции шатуна |
|
|
1,98 |
1,92 |
|
14. |
Вес шатуна |
|
|
127,53 |
112,53 |
|
Ползун |
|
|
|
| |
|
15 |
Масса ползуна |
m4 |
кг |
7,4 |
7,4 |
|
16 |
Ускорение Ц. М. ползуна |
aS4 |
м/с2 |
10,2 |
11,12 |
|
17 |
Сила инерции ползуна |
|
H |
77,5 |
84,5 |
|
18 |
Вес ползуна |
G4 |
H |
74,6 |
74,6 |
|
19. |
Cила полез-ного сопротивления |
|
|
12000 |
0 |
