Определение силы полезного сопротивления

Сила полезного сопротивления определяется по заданной диаграмме . Из диаграммы видно, что на поршень действует сила полезного сопротивления лишь в положениях 0 – 6, причем во всех положениях она постоянна. Величина её равна (Н).

3.2 Определение результирующих сил инерции звеньев

,

где: m_зв – масса звена (см. исх. данные)

- ускорение центра масс звена

, , ,

m_а – масштаб плана ускорения

(Н)

(Н)

(Н)

(Н)

Знак минус означает, что сила инерции направлена в противоположную сторону вектора ускорения центра масс.

Результирующая сила инерции прикладывается в точке " К" – центр качения кулис. Центр качения кулисы определяется следующим образом:

- В центре масс кулисы S₃ восстанавливается перпендикуляр S₃N к O₂С.

- На перпендикуляре откладывается величина радиуса инерции кулисы в масштабе изображения кулисы.

- Точка N соединяется с центром вращения О₂ кулисы и восстанавливается к О₂N в точке N перпендикуляр NK.

- Точка К пересечение перпендикуляра NK с осью О₂S₃ кулисы является центром качения кулисы.

- В точке К прикладывается вектор силы инерции силы, направленный в сторону, противоположную направлению вектора ускорения центра масс кулисы.

Определяется момент инерции кулисы:

,

где:

m_зв – масса звена (См. исходные данные)

l _звена – длина звена

m _а – масштаб плана ускорений

(Н´ м), (Н´ м), (Н´ м).

3.3 Определение сил тяжести звеньев

- Сила тяжести кулисы АВ (Н)

- Сила тяжести кривошипа О₂С (Н)

- Сила тяжести шатуна CD (Н)

- Сила тяжести ползуна D (Н)

3.4 Определение давления в кинематических парах

Определение давления в кинематических парах механизма начинается с анализа последней (от ведущего звена) присоединительной группы и заканчивается последним переходом от группы к другой силовым анализом ведущего звена.

- Группа " Поршень D – Шатун СD"

Реакция R_{3, 4} раскладывается на составляющие

Составляется уравнение моментов сил действующих на четвертое звено относительно точки " D". , т.е. (Н).

Составляется уравнение моментов сил действующих на четвертое звено относительно точки " С". , т.е. (Н).

Общее уравнение равновесия всей группы: , по которому определяется R_{0, 5}=78, 78 H, R_{3, 4} = 892, 39 Н.

R_{4, 5} = 891, 4 Н.

Группа " Кривошип О₂С – Кулиса ВА"

Реакция R_{2, 3} раскладывается на составляющие

Составляется уравнение моментов сил действующих на третье звено относительно точки " О₂". , т.е. (Н).

Составляется уравнение моментов сил действующих на третье звено относительно точки " В". , т.е. (Н).

Составляется уравнение моментов сил действующих на второе звено относительно точки " В"

, т.е. (Н).

Общее уравнение равновесия всей группы: , по которому определяется

R ⁿ_{0, 3} = 504, 48 H, R ⁿ_{1, 2} = 643, 1 Н.

Равновесие ведущего звена ОА

На зубчатое колесо действуют следующие силы: давление кулисы АВ – R_{1, 2}; давление опоры ОА –R_{0, 1}; уравновешивающая сила Р_у.

Линия действия уравновешивающей силы Р_у совпадает с направлением линии зацепления зубчатой пары Z₁ – Z₂.

Определяется плечо силы Р_у относительно оси зубчатого колеса Z₂:

(мм)

Составляется уравнение: ; ;

(Н).

Общее уравнение равновесия всей группы: по которому определяется R_{0, 1} = 308, 7 H.