4.2 Кинетостатический расчет реакций в связях и уравновешивающего момента

Расчет выполняется в одном положении при рабочем ходе механизма. Определяются угловые ускорения, веса, силы инерции и моменты сил инерции всех звеньев:

; ; ;

; ;

; ;

; ;

;;

; ;

; .

Векторы сил инерции направлены против ускорений центров масс, а векторы моментов сил инерции направлены против угловых ускорений соответствующих звеньев.

4.2.1 Структурная группа 4-5

Уравнение равновесия моментов сил звена 4 относительно точки D, плечи сил при этом выражаем в миллиметрах чертежа:

,

откуда определяется тангенциальная составляющая реакции звена 4 на звено 3:

Направление противоположно принятому.

Для расчетов нормальной составляющей реакции записывается векторное уравнение равновесия сил структурной группы 4-5 и строится соответствующий план сил (см. План сил структурной группы 5-4 на листе 2 КПР ТММ) в масштабе , где - чертежное изображение силы:

.

Из плана сил группы получаются чертежные изображения сил, а их значения равны: нормальная составляющая реакции звена 4 на звено 3: , полное значение реакции звена 4 на звено 3: , значение реакции звена 5 на звено 0: , значение реакции звена 4 на звено 5: .

4.2.2 Структурная группа 2-3

Уравнение равновесия моментов сил относительно точки B, действующих на звено 3:

,

откуда определяется тангенциальная составляющая реакции звена 3 на звено 0:

Направление противоположно принятому.

Уравнение равновесия моментов сил относительно точки B, действующих на звено 2:

,

откуда определяется тангенциальная составляющая реакции звена 2 на звено 1:

Для определения реакций ,, записывается векторное уравнение равновесия сил структурной группы 2-3 и строится план сил (см. План сил структурной группы 2-3 на листе 2 КПР ТММ) в масштабе :

.

По построенному плану сил определяются значения реакций , . :

4.2.3 Начальный механизм

Из уравнения равновесия моментов сил на начальном звене относительно оси О₁ определяется уравновешивающая сила, которая прикладывается к кривошипной точке А перпендикулярно кривошипу и направлена таким образом, чтобы создаваемый ее момент уравновешивал момент от реакции R₁₂.

;

.

С помощью уравновешивающей силы определяется уравновешивающий момент, который она создает.

= ·О₁А=8734·0,1= 873 Н·м

Для определения реакций записывается векторное уравнение равновесия сил начального механизма и строится план сил (см. План сил начального механизма на листе 2 КПР ТММ) в масштабе :

;

.

4.3 Рычаг Жуковского

Уравновешивающий момент рассчитывается способом профессора Н.Е. Жуковского. План скоростей в масштабе _=0,016 м/c·мм разворачивается на 90 и загружается всеми внешними силами в соответствующих подобных точках механизма («рычаг Жуковского»). С помощью уравнения равновесия моментов сил относительно полюса р “рычага” определяется уравновешивающая сила и ее момент М:

Погрешность уравновешивающей силы по сравнению с результатом расчета способом “рычага Жуковского” вычисляется по формуле:

.

5. Список используемой литературы

1. Динамическое исследование механизма машины с расчетом момента инерции маховика: Методические указания по курсовому проектированию /Санкт-Петербургский горный институт. Сост. И.П. Иванов.- СПб., 1996.-19 с./

2. Попов С.А. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. М.: Высш. Школа, 1986.

3. Теория механизмов и машин/Под ред. К.В.Фролова. М.: Высш. Школа, 1987.

20