Силовой расчет механизма.

1.6.1 Определение параметров и построение расчётной схемы.

Силовой расчет проводится для выбранного (для которого строили план ускорений) положения механизма, для этого:

изображаем группу Ассура (звенья 2 и 3) из плана положений, прикладываем в соответствующие точки соответствующие силы (рис.1.6).

Рис.1.6.

G ₂ – сила тяжести 2-го звена.

P_и2 – сила инерции второго звена, направлена против ускорения цен­тра тяжести 2-го звена (по 2 закону Ньютона).

G₃ – сила тяжести 3-го звена.

P_и3 – сила инерции 3-го звена, направлена против ускорения цен­тра тяжести 3-го звена.

P_{п.с .} – сила полезного сопротивления.

R₄₃ – реакция 4-го звена на 3-е приложена к т. D, раскладывается на две составляющие неиз­вестной реакции опоры: и .

R₁₂ – реакция 1-го звена на 2-е приложена к т. В, раскладывается на две составляющие неиз­вестной реакции опоры: и .

Найдем массы звеньев 2 и 3.

Силы инерции звеньев 2 и 3.

Чтобы рассчитать силы , и моменты M_u2, M_u3 можно воспользоваться принципом Даламбера: «Если остановить движущуюся систему звеньев в определенный момент времени и приложить все действую­щие силы, включая силу инерции, то такую систему можно решать в статике».

Рассчитаем угловое ускорение.

Здесь (СВ) – длина вектора , на плане ускорений в мм.

Геометрический момент инерции:

I₂ =0, 1× m₂ × l_BC ²=0, 1× 7, 14× (0, 4)²=0, 114 кг× м²

Момент инерции:

M_u2 =e₂× I₂=1872× 0, 114=213, 85 Н× с

Определим величину тангенциальной составляющей неизвестной ре­акции опоры , для этого запишем уравнения моментов всех сил, действующих на звенья относительно центра вращательной опоры С:

Знак минус означает, что первоначально направление силы было выбрано неверно, поэтому на плане сил будемм ее строить в обратном направлении. Аналогично найдем силу :

Рассчитаем угловое ускорение.

Здесь (СD) – длина вектора , на плане ускорений в мм.

Геометрический момент инерции:

I₃ =0, 1× m₃ × l_CD ²=0, 1× 4, 08× (0, 25)²= 0, 0255 кг× м²

Момент инерции:

M_u3 =e₃× I₃=2644× 0, 025= 66, 1 Н× с

Определим величину тангенциальной составляющей неизвестной ре­акции опоры , для этого запишем уравнения моментов всех сил, действующих на звенья относительно центра вращательной опоры С:

Построение плана сил.

Выберем масштабный коэффициент плана сил:

Длину вектора силы выбираем произвольно.

План сил строится из векторного уравнения:

Строим силы в соответствии с векторным уравнением. Из полюса плана сил проводим отрезок R^t₁₂ в масштабе m_F. Строим остальные известные силы (G₂, G₃, P_u2, P_пс, P_u3, R^t₄₃), присоединяя вектор каждой из них к концу вектора предыдущей силы. Для определения силы Rⁿ₁₂ прово­дим отрезки и . Из точки пересечения Rⁿ₁₂ и Rⁿ₄₃ строим ре­зультирующую силу R₁₂, начало которой в точке пересечения сил Rⁿ₄₃ и Rⁿ₁₂, а конец попадает в начало вектора G₂.

R₁₂= 75, 7мм× 120, 6Н/мм= 9129, 4 Н – это сила рекции первого звена на второе.