Задачи и методы силового расчёта механизмов.
Задачи:
· определение сил, действующих на звенья или на связи механизма;
· определение уравновешивающей силы (уравновешивающего момента) на входном звене.
Цели:
· накопление необходимых данных для последующего проектирования и конструирования механизма.
Методы решения:
· принцип Даламбера: если добавить силу энерции, то система будет находиться в мгновенном равновесии и к ней применимы все законы статики;
· состояние механической системы не изменится, если связи отбросить, а их действие заменить реакциями:
Определение сил инерции.
Сила инерции – фиктивная сила, которую можно ввести в неинерциальной системе отсчёта так, чтобы законы механики в ней совпадали с законами инерциальных систем. В математических вычислениях введения этой силы происходит путём преобразования уравнения F1+F2+…Fn = ma к виду
F1+F2+…Fn–ma = 0, где Fn – реально действующая сила, а ma – «сила инерции».
Закон инерции про инерционные системы отсчёта гласит, что без влияния неуравновешенных сил тело будет сохранять свою скорость или неподвижность. В качестве примера силы инерции можно рассмотреть простую силу инерции, которую можно ввести в равноускоренной системе отсчёта:
Написать пример с быстро останавливающимся автобусом полным пассажирами.
Среди сил инерции выделяют следующие:
· простую силу инерции, которую мы только что рассмотрели;
|
|
|
· центробежную силу, объясняющую стремление тел улететь от центра во вращающихся системах отсчёта;
· силу Кориолиса, объясняющую стремление тел сойти с радиуса при радиальном движении во вращающихся системах отсчёта;
С точки зрения общей теории относительности, гравитационные силы в любой точке – это силы инерции в данной точке искривлённого пространства Эйнштейна (см. принцип эквивалентности).
Условие статической определимости кинематических цепей.
Необходимо помнить, что кинематические цепи, имеющие степень подвижности w=0, в силовом отношении являются статически определенными. Условие статической определимости плоских кинематических цепей записывается в виде:
где n - число подвижных звеньев;
– число кинематических пар 5 и 4 классов;
3 – число уравнений статики, которое можно составить для каждого подвижного звена в плоскости.
Силовой расчет рычажных механизмов методом планов и аналитическим методом.
Кинетостатический метод расчета позволяет находить реакции в кинематических парах, а также определить уравновешивающую силу (или уравновешивающий момент пары сил). Под уравновешивающими силами понимают силы, приложенные к ведущим звеньям, которые уравновешивают систему всех внешних сил и пар сил и всех сил инерции и пар сил инерции. Если механизм имеет несколько степеней свободы, то для его равновесия необходимо столько уравновешивающих сил или пар сил, сколько имеется степеней свободы.
|
|
|
Графическое определение реакций в кинематических парах плоских механизмов с помощью планов сил применяется не только вследствие наглядности, но и потому, что внешние силы, действующие на звенья механизма, обычно известны лишь приближённо, и точность простейших графических построений оказывается вполне достаточной.
Силовой анализ механизмов методом построения планов сил рассмотрим на примере шарнирного четырёхзвенного механизма (рис. 1). Считаем, что по заданному закону движения начального звена 1 выполнен кинематический анализ и определены силы и пары сил инерции: кривошипа 1 Ри1; шатуна 2 Ри2, Ми2; коромысла 3 Ри3, Ми3.
Решение задачи начинают с построения кинематической схемы механизма (рис. 1, а) с приложенными силами. Силовой анализ проводят в порядке отсоединения групп Ассура.
25а
Шарнирный четырёхзвенный механизм
25б
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1460; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!