Силовой расчёт рычажного механизма

Силовой (кинетостатический) расчет проводим согласно рекомендаций [1, 4, 6, 7] для заданного положения № механизма.

На листе 3 графической части проекта вычерчиваем схему рычажного механизма в положении № и план ускорений для этого положения.

3.1. Определение сил давления на поршень

Значение Р_nc берём из графика = f (), который строим в соответствии с исходными данными на перемещении ползуна 3 механизма с использованием программы Grafik (смотри приложение).

Для исследуемого положения № механизма

Н.

3.2. Определение сил тяжести звеньев

G₁ = m₁g = Н;

G₂ = m₂g = H;

G₃ = m₃g = H.

3.3. Определение сил инерций и моментов сил инерций звеньев

F_и1 = - m₁ a_S = 0 (a_S = 0);

M_и1 = - J ( т.к. );

F_и2 = - m₂ a_S = Н;

M_и2 = - J Н^.м;

F_и3 = - m₃ a_B = Н.

Заменим силу F_и2 и момент М_и2 одной результирующей силой равной F_и2 по величине и по направлению, но приложенной в точке Т₂.

При этом получаем плечо силы F_и2

мм.

На звене АВ (или на его продолжении) сила F’_и2 приложена в точке Т₂ и вращает звено АВ относительно точки S₂ в ту же сторону, что и М _{и 2}

3.4. Определение реакций в кинематических парах

группы Ассура II-го класса 2-го вида

Строим схему группы звеньев 2 – 3 в масштабе

с приложенными к ней внешними силами.

Определим касательную реакцию из уравнения (знаки условны – уточнить по схеме сил)

для звена 2.

Если знак отрицательный, значит направлена в другую сторону.

Реакции , и определим построением силового многоугольника, решая векторное уравнение равновесия звеньев 2, 3

.

Построим план сил в масштабе

= .

Из плана сил определяем реакции

Н;

Н;

Н.

Определяем реакцию R₃₂ во внутренней паре со стороны ползуна 3 на шатун 2. Запишем уравнение равновесия для звена 2 ()

Построим план сил в масштабе = и определим

= Н.

3.5. Силовой расчёт входного звена

Строим схему входного звена в масштабе с приложенными к ней силами.

Из уравнения моментов всех сил относительно точки О определяем – уравновешивающую силу

, откуда

Н.

В шарнире О со стороны стойки 4 на звено 1 действует реакция R₄₁, которую определяем построением многоугольника сил согласно векторному уравнению

.

Построим план сил в масштабе

= и определим

Н.

3.6. Определение уравновешивающей силы по методу

жесткого “рычага” Н. Е. Жуковского

Строим для положения № повёрнутый на 90⁰ план скоростей. В одноимённые точки плана переносим все внешние силы, действующие на звенья механизма, в том числе и силу

Найдём положение точки t₂ на “рычаге” Жуковского по правилу подобия. Составим пропорцию =

тогда аt₂ = мм.

Составим уравнение моментов всех сил относительно полюса р , плечи сил возьмём с чертежа в мм (знаки при моментах условны – уточнить по схеме сил “рычага”)

3.7. Определим процентное расхождение результатов

Выводы: