3.1. Определение инерционных сил

Звено 5.

Поскольку звено 5 движется поступательно, ε₅=0 и равнодействующая сил инерции совпадает с их главным вектором:

а направление ее противоположено .

Инерционные силы звеньев, массы и моменты которых не заданы, предполагаются пренебрежимо малыми и в силовом расчете не учитываются.

Определяем по графику силу полезного сопротивления F_пс .

0. 4.2.Силовой расчет группы 4-5.

Отделяем нулевую группы 4-5 от механизма и нагружаем ее силами.

Звенья вычерчиваются в масштабе, векторы сил изображаются произвольными отрезками. Должны быть показаны силы полезных сопротивлений, силы тяжести, силы инерции и силы реакции в отброшенных связях, которые определяются решением уравнении статики.

Уравнение статики

Составим уравнение моментов относительно точки Е для группы 5 – 4, получаем что

Развернутая запись первого уравнения имеет вид

Выбираем масштаб

Определяем длины отрезков, выражающие модули сил в масштабе.

Решаем графически.

Находим модули сил.

0. 4.3.Силовой расчет группы 3-2

Отделяем группу 2-3 от механизма и нагружаем ее силами реакцию в шарнире раскладываем на и .

Уравнение статики

Составим уравнение моментов относительно точки В для 3 – 2 . И от сюда найдем силу

Если в результате расчетов сила получается отрицательной, то это означает, что направление этой силы принятое в начале произвольно, следует изменить на противоположенное направление.

Развернутый вид первого уравнения имеет вид

Определяем масштаб

Находим длины отрезков, выражающие модули сил в масштабе.

Решаем графически.

Определяем модули сил.

4.4. Силовой расчет входного звена

На входное звено 1 действует известная сила реакции F₁₂ = -F₂₁, неизвестная реакция F₁₀ и уравновешивающий момент М_У . Записываем уравнение равновесия входного звена

Которые позволяют найти момент который заменяем эквивалентной парой сил и , и силу .

4. «Рычаг» жуковского

Теоретической основой данного метода является известный из курса теоретической механики принцип возможных перемещений. Для механизмов с одной степенью свободы принцип возможных перемещений сводится к равенству мощности приведенной силы (или приведенного момента) к сумме мощностей всех реально приложенных к звеньям механизма сил и моментов сил.

Строим «рычаг» Жуковского, поворачивая план скоростей на 90 градусов.

Прикладываем в соответствующие точки известные силы тяжести, силы инерции и силу полезного сопротивления.

Силы тяжести прикладываем в центрах масс, а точки приложения сил инерции определяются по теореме подобия.

Силы реакции являются внутренними, они уравновешенны внутри механизма, поэтому не переносятся на «рычаг» Жуковского.

Составляем уравнение моментов относительно полюса р.

Находим уравновешивающий момент

Определяем относительную погрешность расчета

Относительная погрешность не должна превышать 5%. При выполнении этого условия силовой расчет рычажного механизма заканчивается.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Курсовое проектирование по теории машин и механизмов: Учеб. Пособие для машиностр. Спец. Вузов / под ред. С.А. Попов, Г.А. Тимофеев. М. : Высш. Школа, 1988. 350 с.

2. Теория механизмов и машин: Учебник для втузов / И.И. Артоболевский. М. : Наука, 1988. 640 с.

3. Синтез и исследование рычажных механизмов: Методические указания к курсовой работе по теории механизмов и машин для студентов механических и машиностроительных специальностей / Сост. Б.Т. Фурсов, В. В. Носов. Липецк: ЛГТУ, 2003, 21 с.