Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курсовой проект прикладная механика.docx
Скачиваний:
101
Добавлен:
20.04.2015
Размер:
601.73 Кб
Скачать

4.4 Силовой расчет группы 22(3,4) при холостом ходе

Строим кинематическую схему структурной группы 22(3,4) в масштабе (лист 2). K шатуну 3 и коромыслу 4 прикладываем все внешние силы, в том числе силы тяжести G3, G4, силы инерции , , моменты от мил инерции,.

В местах отрыва шатуна от кривошипа и коромысла от стойки, т.е. кинематических парах А и С, прикладываем 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 движения часовой стрелки. Зададимся направлением вектора тангенциальной направляющей силы , например, вниз 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 Mи3 - момент сил инерции шатуна (табл. 4.1),

–масштабный коэффициент длин,

АВ - плечо силы , АВ = 0,49м.

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

2. Коромысло находится в равновесном состоянии. Алгебраическая сумма моментов сил относительно точки В равна нулю

Из точки В опустим перпендикуляры по линии действия сил G 4 , , и определим плечи их сил:

hG4 =5 мм, hu4 = 3 мм

Положительное направление момента сил соответствует противоположному движению часовой стрелки. Предположим, что вектор тангенциальной оставляющей реакции направ­лен влево от коромысла, если смотреть на него из точки В.

Из развёрнутого уравнения имеем:

3. Уравнения равновесия всех действующих на звенья 3 и 4

Масштабный коэффициент сил

,

где длину вектора принимаем равной 71мм.

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=20 мм и =10,5 мм и соответствующие им реак­ции:

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

где – реакция третьего звена на четвёртое.

Векторы известных сил уже сложены на плане сил, поэтому определяется замыканием многоугольника сил .

4.5 Силовой расчет ведущего звена при холостом ходе

Построения и кинетостатические расчеты аналогичны построениям и расчетам для рабочего хода.индексация,обозначение параметров сил ,векторов сохранены.они приведены в таблице 4.2

Исходные, промежуточные данные по силовому расчёту механизма

Наименование параметра

Обозначение параметра

Размерность

Значение

Шатун 3

1.

Плечо силы инерции шатуна относительно точки В

53

2.

Плечо силы тяжести

шату­на относительно точки В

42

3

Вес шатуна

G3

H

107.9

4.

Длина шатуна

АВ

190

5

Момент от сил инерции

Mu3

H

0

6

Масштабный коэффициент Диады 3-4

μF

Н*мм

2,5

7.

Тангенциальная составля-ющая реакции в КП А

96,98

8.

Длина вектора тангенсальной составляющей

ab

38,79

9

Вектор силы инерции ша­туна

64,8

10.

Вектор силы тяжести шатуна

43,16

Ползун

11

Вектор силы инерции ползуна

мм

33,8

13.

Вектор силы тяжести ползуна

29,88

14.

Вектор силы полезного со­противления

0

План диады 3-4

15

Реакция КП А

мм

44,4

16.

Вектор полной реакции в КП П

150

17

Плечо реакции КП А относительно точки О

63

18

Плечо силы тяжести кри­вошипа относительно точки О

16

19

Реакция КП А

H

96,98

20

Реакция КП А

450

21

Уравновешивающая сила

293,9

22

Длина кривошипа

ОА

45

23

Масштабный коэффи­ци­ент плана сил диады плана сил

3

24

Чертёжная длина вектора реакции

117

25

Вектор силы тяжести кривошипа

3,9

26

Вектор силы инерции кривошипа

Fи2

мм

35

27

Вектор уравновешива-ющей силы

97,6

28

Вектор силы инерции

Fu2

мм

10.17

29

Вектор реакции опоры

R12

Н

234

30

Реакция в кинематической паре А

R12

мм

78

16.

Вектор силы инерции ко­ромысла

0,9

29.

Реакция в КП О

358,625

30.

Уравновешивающий

момент

13.23

31.

Мощность эл-ля

249,97

Результаты силового расчёта сводятся в таблицу 4.3

Таблица 4.3

№ положе­ния

Ход меха­низма

11

рабочий

316,85

9360

11760

11800

468

2

холостой

13,23

358,625

96,98

375

450