3.3 Силовой расчет ведущего звена

Зарисовываем звено в масштабе μ_l=0,002м/мм , прикладывая в точку А

известную реакцию (которая равна и противоположна по направлению ). Освобождаем звено от связей со стойкой и прикладываем вместо нее реакцию.Уравновешивающую момент направляем в сторону вращения кривошипа. На кривошип действует сила веса (рис. 18).

Рис. 18. Схема нагружения ведущего звена механизма.

Запишем векторное уравнение сил, действующих на ведущее звено

. (3.8)

Из всех сил действующих на кривошип, неизвестными являются величина и направление реакции . Строим план сил, в предварительно выбранном масштабе и определим из него вектор искомой реакции (рис. 19).

Рис. 19. Пример построения плана сил ведущего звена механизма.

Уравновешивающий момент можно определить из уравнения равновесия кривошипа

. (3.9)

Решая уравнение, получаем .

Результаты заносим в таблицу.

Таб.9

1016,86	300	1058,97	11,7955

Для положения № 2

Таб.10

1076,59	300	1178,92	40,372125

3.4 Определение уравновешивающего момента силы методом

«жесткого рычага» Н.Е. Жуковского

Для проверки правильности построения планов сил и определения реакций в кинематических парах механизма необходимо определить уравновешивающую силу на входном звене с помощью теоремы Н.Е.Жуковского о «жестком рычаге»[2].

Переносим все силы с плана сил на план скоростей, повёрнутый на 90˚ по часовой стрелки, относительно его нормального положения. В концы векторов скоростей точек, в которых действуют приложенные к механизму силы или центров масс переносим их, сохраняя направление. Вместо уравновешивающего момента прикладываем силу действующую перпендикулярно кривошипу и направленную в сторону вращения кривошипа, относительно полюса Р (рис. 20). Также заменим моменты инерции следующими выражениями

,

где - длины звеньев AB,CO₂ соответственно, м.

Рис. 20. Расчёт сил методом рычага Н.Е. Жуковского.

Составляем уравнение равновесия плана скоростей как условного жесткого рычага относительно полюса плана скоростей

, (3.10)

где - соответствующие плечи данных сил, - плечо силы .

Решая это уравнение относительно , получаем

.

Полученный результат расчета умножаем на длину звена O₁A, м. Получаем .

Данный результат сравниваем с результатом расчетом, полученным с помощью плана сил.

, (3.11)

где - величина уравновешивающего момента, вычисленная по методу Жуковского, - величина уравновешивающего момента, вычисленная методом планов.

Для положения № 2

,

,

,

.