Кинетостатический анализ механизма
Определение сил, действующих на звенья механизма
Сила тяжести звеньев, Н:
Сила сопротивления перемещению ползуна, направленная в противоположную сторону скорости, F = 4300 H.
Величины сил инерции, H:
ФИ1= m1∙aS 1 = 25,1∙0,51 = 12,8,
ФИ2 = m2∙aS 2 = 8,4∙0,69 = 5,8,
ФИ3 = m 3∙aS 3 = 9,95∙0,49 = 4,9,
ФИ4 = m 4∙aS 4 = 10,2∙0,98 = 10,
ФИ5 = m 5∙aS 5 = 40,5∙0,97 = 39,2.
Эти силы прикладываем к центрам тяжести соответствующих звеньев и направляем в сторону, противоположную вектору ускорения центра тяжести.
Моменты от сил инерции звеньев:
MИ1 = IS1∙ε1 = 0,0209·0,877 = 0,0183 Н∙м;
МИ2 = IS2∙ε2 = 0,132∙2,22 = 0,293;
МИ3 = IS3∙ε3 = 0,1062∙0,193 = 0,02;
МИ4 = IS4∙ε4 = 1,234∙0,04 = 0,05.
Из приведенных расчетов видно, что силы веса звеньев, кроме 5-го и 1-го звена, не превышают 2,3 % от силы сопротивления F. Силы инерции звеньев не превышают 0,7 % от силы сопротивления F. Поэтому в силовом расчете силы инерции не будем учитывать. Не учитываем также силы веса 2-го, 3-го и 4-го звена,
Определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы
Силовой расчет механизма начинаем с группы Ассура CD ─ D, наиболее удаленной от входного звена О1А. На звенья этой группы действуют известные по величине и направлению силы веса G4 и G5, силы инерции ФИ4 и ФИ5, момент МИ4 от сил инерции и технологическое усилие F .
Эту группу Ассура освобождаем от связей и вместо них прикладываем в паре С реакцию 
, а в паре D реакцию 
. Обе реакции не известны по величине. Реакция 
направлена перпендикулярно направляющей хх ползуна D. Реакция неизвестна по направлению.
|
|
|
Реакцию раскладываем на две взаимно перпендикулярные составляющие 
CD и 
║CD.
Запишем уравнение моментов всех сил, действующих на звено 4 относительно точки D:
Σ MD (зв.4) = – R τ34∙LCD = 0.
Откуда R τ34 = 0.
Далее, приняв масштаб сил 
, строим план сил по векторному уравнению
Σ 
(группы Ассура) = 
τ34 + 
+ 
5 + 05 + n34 = 0.
Из плана сил находим величины и направления сил n34 и 05, а также полную реакцию в паре С
34 = n34 + τ34.
Для того чтобы отыскать реакцию 45 во вращательной кинематической паре D, рассмотрим равновесие всех сил, действующих на звено 5:
Σ (зв. 5) = + 5 + 05 + 45 = 0.
Учитывая масштабный коэффициент плана сил kF = 20 Н/мм, находим модули векторов R 34 = 4320 Н, R 05 = 397 Н, R 45 = 4300 Н.
Переходим к силовому расчету группы Ассура 2-го класса 1-го вида, образованного звеньями АВ и СО2. Реакцию 
раскладываем на 
АВ и 
|| АВ, аналогично 
– на 
ВО2и 
|| ВО2 .
Составим уравнение моментов всех сил, действующих на звено 3 относительно точки В:
.
Откуда 
Составим уравнение моментов всех сил, действующих на звено 2 относительно точки В:
, откуда 
|
|
|
Задавшись масштабом 
, строим план сил для всей группы Ассура АВ-СО2 согласно векторному уравнению
Σ F (группы Ассура) = + 
+ + + = 0.
Из плана сил находим величины и направления сил и , а также полные реакции в кинематических парах А и О2.
= + . = + .
Для того чтобы отыскать реакцию 32 во вращательной паре В, рассмотрим равновесие всех сил, действующих на звено 2:
Σ зв. 2 = + 32 = 0.
ω 
Откуда
Для определения реакции в кинематической паре, образованной входным звеном со стойкой, необходимо привести в равновесие все силы, действующие на это звено, с учетом уравновешивающей силы.
Σ (зв.1 ) = 21+ ур+ 
+ 
= 0.
Строим план сил в масштабе kF = 85 H/мм.
Модули реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы представлены в табл. П.1.10.
Таблица П.1.10. Реакции в кинематических парах для 2-го положения механизма, Н.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 358; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!