2.1. Определение уравновешивающей силы с помощью планов сил.

Для кинетостатического исследования механизма строим его кинематическую схему в 2 положении в масштабе K_L = 0,008 м/мм. Строим план скоростей и план ускорений дляэтого положения механизма.

Определяем силы тяжести звеньев. Они приложены в центрах масс соответствующих звеньев и направлены вертикально вниз. Силы инерции звеньев приложены также в центрах масс звеньев и направлены в стороны, противоположные ускорениям центров масс соответствующих звеньев. Моменты инерции направлены в стороны, противоположные угловым ускорениям соответствующих звеньев.

Силы тяжести звеньев

G₂= m₂g = 140*10= 1400 Н

Gз = m₃g = 800 Н

G ₄= m₄g = 1000 Н

G₅= m₅g = 350 Н.

Силы инерции звеньев

23940 Н

= 11520 Н

12600 Н

3150 Н

Моменты инерции

6,4*30=192 Нм

36*18=648 Нм

В точке F приложена сила полезного сопротивления P_nc. Онанаправлена противоположно скорости точки F.

P_nc=Y_p*K_p=35*50=1750 Н ; суммируем с учетом знака –G₅+P_nc+ =4900 Н.

Y_p - ордината с графика изменения силы полезного сопротивления, мм

K_p -масштабный коэффициент графика изменения силы полезного сопротивления, Н/мм.

Силовой расчет начинается с наиболее удаленной от входного звена группы Ассура т.е. производится в порядке, обратном кинематическому расчету и заключается в последовательном рассмотрении условий равновесия ( по принципу Д' Аламбера) всех входящих в механизм структурных групп.

2.1.1. Группа звеньев 4-5.

Эта группа для рассматриваемого механизма является наиболее удаленной от начального механизма. Выделяем эту группу отдельно, вычерчивая ее в масштабе K_L= 0,008 м/мм.

С соблюдением заданного положения. Рассмотрим силы, действующие на эту группу. В точке F действуют силы P_nc ↑↓ V_F , P₅^ИН ↑↓ a_F , G₅ .В точке S₄ действуют силы C₄ , P₄^ИН .К звену 4 приложен момент M₄^ИН.

Освобожденные связи заменяем реакциями. В точке F со стороны звена 0 на звено 5 действует реакция R₀₅ . Со стороны звена 2 действует реакция R₂₄= R₂₄ⁿ + R₂₄^T.

Для определения реакции R₂₄^T составим уравнение суммы моментов всех сил относительно точки F для 4 звена.

Для определения реакций R₂₄, R₀₅ составим векторное уравнение равновесия всех сил для 4, 5 звеньев. Эти реакции определяются при помощи плана сил. В этом векторном уравнении подчеркнем силы, известные по модулю и направлению, двумя чертами, а известные только по направлению - одной чертой.

В векторном уравнении сначала записываем значения сил в Ньютонах, затем ниже-в миллиметрах (как будет на плане сил).

Масштабный коэффициент плана сил К_Р = 200 Н/мм.

=0

=2837Н=14мм

+ 4150Н=21мм

G₄ =1300Н=6мм

P₄^ин =12740Н

Построение плана сил начинаем с проведения линии действия вектора и на ней в произвольном месте намечаем точку – полюс плана сил.

Из полюса плана сил строим по порядку силы, геометрически складывая их ,

, G₄+G₅, P₄^ИН. Из конца отрезка плана сил P₄^ИН проводим линию действия вектора R₀₅ . Пересечение линий действия дает точку - начало вектора , и конец вектора R₀₅.

Равенство нулю правой части векторного уравнения говорит о том, что силовой многоугольник должен быть замкнутым.

С плана сил находим:

=112мм*К_P=22400 Н; R₀₅= 48мм*К_P=9600 Н; реакция R₀₅ приложена в точке F.

Определим реакцию 4 звена на 5 звено.

10800 H

Переходим к рассмотрению второй группы Ассура.