ТЕМА 5. Кінетостат. аналіз мех

рівняння суми моментів усіх сил, що діють на ланку СВ, відносно т. С:

MF4 C 0.

Плечі сил беремо безпосередньо з креслення в мм.

УВАГА! Якщо знак отриманої реакції “-” (мінус), це означає, що справжній напрям реакції протилежний прийнятому раніше. Тоді

(справжній вектор тоді рисується суцільною лінією).

3. Для визначення решти невідомих реакцій складаємо

загальне векторне рівняння рівноваги всіх сил, що діють на групу

4-5 (невідомі реакції ставимо по кінцях рівняння):

(у даному випадку – вертикальну), а з т. i - пряму, паралельну лінії

67

6. Для визначення невідомої внутрішньої реакції у шарнірі В складаємо векторне рівняння рівноваги однієї з ланок групи, наприклад, ланки 5 (повзуна С):

?

У відрізках:

З'єднуємо т. d і т. k на плані сил. Отримуємо реакції:

F45 dk F . F54 F45 .

5.6.2. Група 2-3 (рис. 5.11, д)

Це двоповідкова група.

1.Визначаємо сили, що діють на групу:

сили тяжіння ланок 2 і 3, Н:

G2 m2 g ; G3 m3 g ,

де m2 ,m3 - маси ланок, кг (за завданням). Сили тяжіння прикладені

вцентрах мас ланок S2 і S3 .

сили інерції ланок 2 і 3:

ланки 2 (АВ):

прискорення ланки, с-2;

2 aB2А2 n1b2 a .

lBA

70

Плече результуючої сили інерції, м:

за методикою п. 4.5.4.4).

ланки 3 (ВО2):

Fi3 m3 aS3 m3 s3 a - головний вектор сил інерції, Н;

Mi3 IS3 3 - головний момент сил інерції, Нм,

де IS3 - момент інерції, кгм2 (за завданням); 3 - кутове прискорення ланки, с-2;

Плече результуючої сили інерції, м:

Примітка: Якщо величина z менше 1 мм, то результуюча сила інерції прикладається в центрі мас ланки S (поруч із групою

71

F4 23 F23 4 .

2.Для даної групи невідомими є:

реакція F12 у шарнірі А (за величиною та напрямком);

реакція F03 у шарнірі O2 (за величиною та напрямком);

Звідки:

72

Звідки:

6. Для визначення решти невідомих реакцій складаємо

загальне векторне рівняння рівноваги всіх сил, що діють на групу

2-3 (невідомі реакції ставимо по кінцях рівняння):

послідовно сили за рівнянням. Склавши всі відомі сили, з т. n проводимо пряму, паралельну ланці BO2, а з т. p - пряму,

паралельну ланці ВА. На перетині отримуємо т. o.

8. З'єднуємо т. m і т. o. Отримуємо повну реакцію у шарнірі

О2:

F03 mo F .

9. З'єднуємо т. o і т. r. Отримуємо повну реакцію в шарнірі А:

F12 or F .

10. Для визначення внутрішніх реакцій F34 2 і F 24 3

ушарнірі В складаємо векторні рівняння рівноваги ланок 2 і 3:

для ланки 2 (ВА):

73

 для ланки 3 (ВО2):

З'єднавши т. o і т. k , отримуємо реакцію F 24 3 :

F 24 3 ok F .

У шарнірі В маємо трикутник сил: F4 23 , F34 2 і F 24 3 .

5.7. Силовий розрахунок початкової ланки

Розглянемо силовий розрахунок початкової ланки у робочій машині та у машині-двигуні.

5.7.1. Силовий розрахунок початкової ланки у робочій машині

У робочій машині (прес, дробарка, насос, завантажник, конвеєр тощо) роль кривошипа виконує останнє зубчасте колесо механізму приводу з закріпленим на ньому пальцем А (рис. 5.11, ж).

1. Для накреслювання зубчастого зачеплення заданої зубчастої пари треба визначити радіуси початкових кіл шестірні та колеса.

Зазвичай задаються такі вихідні дані:

вид зачеплення (нульове, рівнозміщене, нерівнозміщене);

модуль зачеплення, мм;

число зубців zi шестірні та колеса;

розташування даної зубчастої пари (горизонтальне, вертикальне, під кутом).

2.Радіуси початкових кіл rwi (у залежності від виду зачеплення) розраховуються за формулами:

74

де ri - радіус ділильного кола, мм.

м

3. Накреслюємо зачеплення у тому ж масштабі l ,

мм

що й групи 4-5 і 2-3 із урахуванням заданого розташування коліс, наприклад, горизонтального (рис. 5.11, ж).

4.Переносимо на колесо з плану механізму (див. рис. 5.11, а) кривошип ОА.

5.Розглядаємо сили, що діють на початкову ланку:

падіння;

у шарнірі А прикладена сила F21 (перенесена з плану сил групи 2-3 паралельно та протилежно силі F12 );

у полюсі P по лінії зачеплення прикладена

зрівноважувальна сила Fзр таким чином, щоб утворювався момент проти моменту сили F21 .

*Маса зубчастого колеса визначається наступним чином:

m1 1,3mв , де mв - маса вінця колеса, кг; mв d f2 S , де d f2 - діаметр кола

западин колеса, м; S - площа поперечного перерізу колеса, м2; - густина

матеріалу колеса (наприклад, чавун); =7100 кг/м3; S 3mb2 , де b2 - ширина

вінця колеса, мм; орієнтовно b2 40, мм; m - модуль зачеплення, мм. Діаметр

западин d f2 2rf2 , де rf2 - радіус кола западин, мм, визначається

з урахуванням виду зачеплення зубчастої пари: rf2 r2 m h*a c* x2 ,

колеса.

75

6.Для початкової ланки невідомими є:

зрівноважувальна сила Fзр ?

реакція в шарнірі O1 F01 ?

7.Зрівноважувальну силу Fзр визначаємо з рівняння суми моментів усіх сил, що діють на початкову ланку відносно т. O1:

F01 xr F .

Прикладаємо знайдену реакцію на початкову ланку в т. O1.

76