II класса 2 вида

Исходные данные для расчета:ℓ_АВ - длина звена вм;G₂,G₃– силы тяжести вН;Р_и2, Р_и3– силы инерции вН;М_Ри2– момент от силы инерции вНм.М_Ри3=0, т.к. поршеньВдвижется поступательно.

Определить:R^t₁₂, R₁₂, R₄₃– реакции во внешних шарнирахАиВ;h_X -расстояние до точки приложения реакцииR₄₃.

Решение. В точкеАзвенья 1,2 соединены во вращательную кинематическую пару, в точкеВзвенья 3,4 соединены в поступательную кинематическую пару. Поэтому, в точкеАреакция раскладывается на нормальную и тангенциальную составляющие реакцииR₁₂, а реакция в поступательной кинематической пареR₄₃будет направлена перпендикулярно движению ползунаВ(рисунок 3.6) и точка приложения ее неизвестна (см. п. 1.4.1).

Вначале определим величину R^t₁₂, т.к. точка приложения и направление этой реакции известны. Для этого составим сумму моментов только 2-го звена относительно точкиВ

= 0,R^t₁₂ АВ – Р_и2 h₂ + G₂ h₁ = 0. (3.21)

Для определения Rⁿ₁₂иR₄₃составим сумму сил всей структурной группы

,. (3.22)

Рисунок 3.6 - Структурная группа IIкласса 2 вида и ее план сил

Перед построением векторного уравнения (3.22) необходимо посчитать масштабный коэффициент плана сил μ_Рпо формуле (3.18).Чертежные значения векторов сил получим, разделив действительные значения наμ_Р. Если вектора сил получатся меньше 1мм, то их не откладывают. Построение начинаем с известной реакцииR^t₁₂и заканчиваемР_и3. Все вектора сил откладываем последовательно согласно уравнению (3.22), перенося их параллельно со структурной группы. Затем из начала построения, т.е. из начала вектораR^t₁₂, проводим линию действия реакцииRⁿ₁₂||АВ. После этого из конца построения, т.е. из конца силыР_и3, проводим линию действияR₄₃вертикально до пересечения с первой линией. Тока пересечения определит началоR^t₁₂и конецR₄₃. Соединив началоRⁿ₁₂концом сR^t₁₂, получим результирующую реакциюR₁₂. Определим действительные значения реакций. Для этого замерим вектора на плане сил вмми умножим их наμ_Р:

R₁₂ =[R₁₂] μ_Р = (Н);

R₄₃ =[R₄₃] μ_Р = (Н). (3.23)

Определим точку приложения R₄₃, т.е. найдем расстояниеh_x. Для этого составим сумму моментов относительно точки А всей структурной группы:

= 0,R₄₃ h_x + Р_И2 h₄ - G₂ h₃ - G₃ (h₁+ h₃) + Р_И3 h₅ = 0. (3.24)

Отложив расстояние h_xпараллельно движению ползуна от точкиА, получим точку приложения реакцииR₄₃(рисунок 3.6).

Более кратко остановимся на силовом расчете остальных структурных групп.

Задача 3. Кинетостатический расчет структурной группы

II класса 3 вида

Исходные данные для расчета:G₃– сила тяжести в Н;Р_И3– сила инерции вН;М_Ри3– момент от силы инерции вНм.

Определить:R₁₂,R₄₃– реакции во внешних шарнирахА иВ.

Решение. Масса кулисного камня (звена 2) не задается, т.к. система будет статически неопределимой. Поэтому реакция во внешней кинематической пареR₁₂будет равна реакции во внутренней кинематической пареR₂₃(R₁₂=R₂₃). РеакцияR₁₂ направлена перпендикулярно движению кулисного камня, аR₂₃приложена к центру шарнира (к точкеА). Реакция жеR₄₃неизвестна ни по величине, ни по направлению.

Рисунок 3.7 - Структурная группа IIкласса 3 вида и ее план сил

Следовательно, вначале определим R₁₂:

= 0,R₁₂ АВ – Р_и3 h₂ - G₃ h₁ = 0.

Из построения плана сил определяем R₄₃(рисунок 3.7):

,.

Находим действительную величину R₄₃:

R₄₃=[R₄₃] μ_Р = (Н).

Задача 4. Кинетостатический расчет структурной группы