16-29

16) Рычажный механизм – надежность; технологичность; передача больших усилий; дешевизна; можно обрабатывать на больших металлорежущих станках.

Планы механизма. Изображение кинематической схемы механизма в выбранном масштабе, соответствующее определенному положению начального звена (или начальных звеньев для механизмов с несколькими степенями свободы), называется планом механизма. Масштаб плана механизма определяет размеры отрезков, изображающих длину звеньев и координаты точек звеньев. Масштаб плана механизма обозначают через с единицей [мм/м], т. е. под масштабом длины понимают отношение отрезка на плане в мм к числовому значению длины изображаемого звена в единицах СИ, т. е. в м. Например,

17) Механизмы с низшими парами находят широкое применение в технике. Их принято называть рычажными.S=f1(t)

V=f2(t)

A=f3(t)

Существует три метода исследований: Аналитический; Эксперимент; Графо-аналитический

Метод графического дифференцирования

Данный метод применяется для звеньев, совершающих прямолинейное возвратно – поступательное движение (ползуны).

18) Отрезки прямых линий, соединяющих точки на схеме звена механизма и отрезки прямых линий, соединяющих концы векторов относительных скоростей этих точек на плане скоростей, образуя подобные и сходственно расположенные фигуры. Фигура на плане скоростей повернута относительно фигуры на схеме звена на

20) Отрезки прямых линий, соединяющие данные точки на плане звена и отрезки прямых, соединяющие концы векторов полных ускорений, образуя подобие и сходственное расположение фигуры.

21) a)Шестизвенный кулисный механизм; б) план скоростей; в) план ускорений

22) Одной из задач силового раcчета механизма является определение реакций в кинематических парах. Силовой расчет основан на применении принципа Даламбера. Он заключается в том, что если к. механизму, как к механической системе. наряду с внешними силами приложить условно силы инерции. то механизм можно рассматривать в состоянии условного равновесия и применять к силовому расчету уравнения статики. На основании принципа Даламбера механизм. находящийся в движении. можно рассчитывать также, как рассчитывают ферму моста. Второй задачей силового расчета является определение так называемой уравновешивающей силы или уравновешивающего момента сил, то есть силы или момента сил, которую надо приложить к начальному звену, чтобы механизм получил заданное движение. Подобная задача ставится для того, чтобы подобрать соответствующий (по мощности или моменту) двигатель. Если же движущий момент от двигателя известен. то. составляя уравнения силового расчета, можно получить уравнение динамики механизма.

23) Принципа Даламбера заключается в том, что если к. механизму, как к механической системе. наряду с внешними силами приложить условно силы инерции. то механизм можно рассматривать в состоянии условного равновесия и применять к силовому расчету уравнения статики. Силой инерции называют кинетическую реакцию массы на сообщаемое ей извне ускорение.

24) в случаях, когда при расчёте в число заданных сил не входят силы инерции звеньев, расчёт называется статическим. Если входят – то кинетостатический. Для определения реакции в каждой из низших пар 5го класса нада найти по 2 неизвестных, а для определения реакций в высшей паре 4го класса – тока 1 неизвестную. Условие статической определимости: для каждого звена имеющего плоскопараллельнео движение, мона написать 3 уравнения равновесия, то число уравнений п\которое можно составить при n звеньях, будет равно 3n. Число неизвестных, которое нужно определить для 5го класса = 2p5, и для пар 4го класса – p4.

25)

1. аналитическим способом;

2. графическим способом (см.ДЗ №2).

 

Аналитический способ:

Изобразим схему кривошипно-ползунного механизма.

Дано:F₃, G₁, Ф_S1, M_Ф1, G₂,Ф_S2, М_Ф2, G₃, Ф_S3, _i,  _i, v_i, a_i.Определить:М₁ и Q_ij

Задачу начинают решать с того звена, к которому приложена известная сила или момент. Кроме того, введем понятие входной шарнир (проекции реакции Q на оси х и у положительны) и выходной шарнир (проекции реакции Q на оси - отрицательны).Расстояние от входного шарнира до центра масс звена – р, а расстояние от выходного шарнира до центра масс звена – q.

Звено 1

Шарнир А – входной. Шарнир В - выходной

Звено 2

Шарнир В – входной. Шарнир С - выходной

Звено 3

При решении задачи используется принцип Даламбера

3 звено:

2 звено:

1 звено:

Составим систему уравнений в матричной форме:

неизвестные		QAx		QAy	QBx	QBy	QCx	QCy	Q34		M1
F3+ФS3	=	0	0		0	0	1	0		0		0	х	QAx
G3		0	0		0	0	0	1		1		0		QAy
ФS2x		0	0		1	0	-1	0		0		0		QBx
ФS2y+G2		0	0		0	1	0	-1		0		0		QBy
MФ2		0	0		p2y	-p2x	-q2y	q2x		0		0		QCx
ФS1x		1	0		-1	0	0	0		0		0		QCy
ФS2y+G2		0	1		0	-1	0	0		0		0		Q34
MФ1		p1y	-p1x		-q1y	q1x	0	0		0		-1		M1

b = A·x

Эта система решается методом Гаусса.

27) Для того чтобы механизм находился в равновесии под воздействием внешних сил, к одному из звеньев его должна быть приложена уравновешивающая сила , или уравновешивающая пара сил, характеризуемая ее моментом — уравновешивающим моментом. Эту силу или момент обычно считают приложенными к ведущему звену, которое либо получает энергию, потребную для движения механизма, извне, как это имеет место у механизмов рабочих машин, либо отдает ее, как это имеет место у механизмов двигателей.

Если задан механизм и все внешние силы, приложенные к нему, то для нахождения уравновешивающей силы можно поступать следующим образом: 1) построить повернутый план скоростей механизма; 2) найти на этом плане по правилу подобия точки приложения заданных внешних сил; 3) в одноименные точки плана перенести параллельно самим себе силы с механизма, включая и уравновешивающую силу; 4) принять повернутый план скоростей за рычаг с точкой опоры в полюсе р, написать уравнение равновесия этого рычага (формула (1.24)) и из него найти величину уравновешивающей силы Р, (формула (125)). Необходимо указать, что если к звеньям механизма приложен внешний момент, то его следует представить в виде пары сил, которые и надо переносить в соответствующие точки повернутого плана скоростей. Рычагом Жуковского непосредственно находится уравновешивающая сила. Уравновешивающий момент можно найти умножением уравновешивающей силы на ее плечо относительно оси звена, к которому она приложена.

28) Приведенной силой или приведенным моментом называют условные силу или момент (пары сил), которые, будучи приложены к звену приведения, развивают мощность ,. равную сумме мощностей , развиваемых приводимыми силами и моментами. Величина приведенной силы, направленной по скорости точки приведения, равна.

где -величина приводимой силы, приложенной к точке К механизма, -величина скорости точки К, -угол между векторами и , -момент, приложенный к к-му звену, -угловая скорость к-го звена, -скорость точки приведения.

Приведенный момент равен

где -угловая скорость звена приведения

Приведенная сила и приведенный момент связаны очевидным равенством: (где -расстояние от точки приведения до оси вращения звена приведения.

29) При исследовании физических основ явления трения различают трение внешнее и внутреннее. Внешнее трение — сопротивление относительному перемещению, возникающее между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним и сопровождаемое диссипацией энергии. Внутреннее трение—процессы, происходящие в твердых, жидких и газообразных телах при их деформации и приводящие к необратимому рассеянию механической энергии

Сила сопротивления при относительном перемещении одного тела по поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленная к общей границе между этими телами, называется силой трения. Материал, вводимый на поверхности трения для уменьшения силы трения и интенсивности изнашивания, называется смазочным материалом. Подведение смазочного материала к поверхности трения называют смазыванием, а действие смазочного материала, в результате которого между двумя поверхностями уменьшается сила трения и (или) интенсивность изнашивания называется смазкой. В зависимости от состояния поверхностей трения различают вида трения: трение без смазочного материала (сухое трение) и трение со смазочным материалом. Трением без смазочного материала называют трение твердых тел 1 и 2 при отсутствии на поверхностях введенного смазочного материала любого вида (рис. 7.1, а)

Трением со смазочным материалом называют трение твердых тел 1 и 2 при наличии на поверхностях трения введенного смазочного материала любого вида (рис. 7.1, 6).