4.2 Силовой расчет группы 22(3,4) при рабочем ходе

Строим кинематическую схему структурной группы 2₂(3,4) лист 2). K шатуну 3 прикладываем все внешние силы, в том числе силы тяжести G₃, G₄, силы инерции , , моменты от мил инерции,,силу полезного сопротивления с учетом их направлений.

реакции и Так как эти реакции неизвестны по модулю и направлению, то вместо нихприкладываем в указанных точках их нормальные и тангенциальные составляющие параллельно и перпендикуляр- но звеньям 3 и 4.

.

Порядок и последовательность определения реакций в кинематических парах структур­ных групп 2 класса складывается в основном из четырех позиций.

1. Условие равновесия шатуна относительно точки В в "символьном" выражении имеет вид:

На плане группы из точки В опустим перпендикуляры на линии действий сил G₃ и определим плечи этих сил:

За положительное направление момента силы примем направление противоположное движению часовой стрелки. Зададимся направлением вектора тангенциальной направляющей силы , например, влево от шатуна, если смотрел, на него из точки В. Тогда момент от та­кой силы будет положительным.

Развёрнутое уравнение равновесия системы сил, действующих на шатун, относительно точки В примет вид:

_где ,F_u3 ,M_и3, - сила инерции, момент сил инерции шатуна,сило полезного сопротивления (табл. 4.1),

– плечи этих сил (см. выше),

Тангенциальная составляющая реакции определится из вышеприведенного уравнения. Положительный ответ подтверждает правильность предполагаемого направления .

2. Уравнения равновесия всех действующих на звенья 3 и 4

Масштабный коэффициент сил

,

где длину вектора принимаем равной 40мм.

Длины векторов известных сил (в мм):

Исходя из удобства построения, план сил начнём строить, откладывая известные силы действующих на 3 звено, а именно векторы, ,,,далее откладываем векторы сил, приложенных к 4 звену , ,.

Замыкание многоугольника сил осуществляется проведением линий действий векторов сил и из начала вектора и конца вектора соответственно и их взаимного пере­сечения. Замкнув план (многоугольник) сил, проставляем направление векторов и , находим длины полных векторов=80 мм и =103 мм и соответствующие им реак­ции:

4. Реакцию между третьим и четвертым звеньями находим из равновесия сил, действую­щих на четвёртое звено:

4.3 Силовой расчет ведущего звена при рабочем ходе

Строим план ведущего звена, масштабный коэффициент длин (лист 2). К звену ОА прикладываем силы: в центре масс силу тяжестии, в точке А приклады­ваем реакциюсо стороны шатуна 3, равную по модулю на­правленную противоположно реакции.

1. Рассмотрим условие равновесия моментов мил относительно точки О:

Положительное направление момента сил соответствует противоположному движению часовой стрелки. Предположим, что вектор уравновешивающей силы направлен вправо от шатуна, если смотреть на него из точки О.

Где =43 мм – плечо силы , найденное графическим построением. Из выше­приве­денного уравнения находим:

.

2. Реакцию со стороны стойки определим из условия равнове­сия сил, действующих на второе звено:

,

Принимаем масштаб плана сил

Длины векторов сил равны:

Строим план сил. Последовательно вектор за вектором откладываем векторы сил , , и из чертежа находим длину замыкающего век­тора . Реакция со стороны стойки равна:

.

Уравнивающий момент, равный

соответствует движущему крутящему моменту. Мгновенная мощность в седьмом положе­нии механизма