Проведем Динамический анализ:

1. Определить силы, действующие на звенья механизма. При определении сил, кроме заданных сил (моментов) производственных сопротивлений, учесть силы тяжести, силы и моменты инерции звеньев. Силами трения в кинематических парах пренебречь. Приложенные силы полезного сопротивления всегда приложены к указанной точке механизма (независимо от положения механизма) и действуют только на участке рабочего хода.

Так как по условию значение массы не заданы, условимся, что масса каждого звена 1 кг, момент инерции найдем по формуле J=ml²/12, как для тонкого стержня и прохождением оси через центр масс

Тогда силы тяжести, силы инерции и моменты пар сил инерции будут равны:

G=mg, F_i=ma_S, M_i=J_S*

G₄=1*9,8=9,8 Н F_i4=1*157,5=157,5 Н Mi₄=0,00083*1575=1,31 Нм

G₃=1*9,8=9,8 Н F_i3=1*99=99 Н Mi₃=0,00083*600=0,5 Нм

G₂=1*9,8=9,8 Н F_i2=1*75,72=75,72 Н Mi₂=0,00083*0=0 Нм

Откладываем силы на плане.

2. Определить реакции во всех кинематических парах механизма методом планов сил.

Определяем и строим согласно методическому руководству: для группы второго класса с 3 вращающимися парами силы тяжести, силы инерции и моменты пар сил инерции найдены выше. Рассматриваем для начала звено 3, необходимо определить тангенциальную составляющую реакции со звеном 2 относительно точки D. Как известно, направление будет перпендикулярно нормальной составляющей, которая будет направлена вдоль звена 3. Тогда

Теперь рассматриваем равновесие звена 4 и делаем тоже самое. Условимся, что момент М_ПС=10Нм, так как по условию задачи его значение не дано:

Группа в равновесии, поэтому запишем геометрическую сумму всех сил:

Наносим на план по порядку, находим неизвестные.

Теперь рассматриваем звено 3 для нахождения силы реакции со звеном 4.

Нужные векторы уже на плане, соединяем.

Теперь необходимо построить план группы, соединить нужные векторы для нахождения результирующего F₃₄

Теперь рассмотрим начальный механизм. Так как звено 2’вращается с постоянной угловой скоростью, то его можно рассматривать как начальный механизм со стойкой. Звено является кривошипом с равномерным вращением.

Точно так же составляем уравнение моментов и сил:

Строим план, замыкаем, находим искомую силу

F_R40=176 Н

Fⁿ₄₀=156 Н

F^₄₀=84 H

F_R34=251 H

F_R23=298 H

Fⁿ₂₃=292 H

F^₂₃=12 H

F_ур=24,9 H

F_R12=214 H

Значение получилось со знаком минус, поменяем направление вектора на плане.

3. Определить величину уравновешивающей силы Fy (или уравновешивающего момента Мy) методом планов сил и на основании принципа возможных перемещений (рычагом Н.Е. Жуковского), результаты сравнить (расхождение не должно превышать 5...7 %).

Поворачиваем план скоростей на 90⁰ и накладываем действующие силы на механизм.

Измеряем плечи этих сил и записываем уравнение моментов:

4. Определить мгновенное значение коэффициента полезного действия (КПД) механизма для данного положения.