4. Силовой расчет рычажного механизма.

4.1. Цель, задачи и методы силового расчета.

Целью силового расчета является определение реакций в кинематических парах и уравновешивающей силы или уравновешивающего момента, приложенных к кривошипу.

При силовом расчёте связанной системы, какой является механизм, применяют принцип Даламбера совместно с принципом освобождаемости от связей.

Согласно принципу Даламбера звено механизма (или связанная система звеньев) может рассматриваться как находящееся в равновесии, если ко всем внешним силам, действующим на него, добавить силу инерции и момент сил инерции.

Уравнения равновесия, записанные с учётом сил инерции, называют уравнениями кинетостатики.

Согласно принципу освобождаемости, можно отбросить отдельные связи и прикладывать к системе соответствующие этим связям реакции, что позволяет расчленять механизм на статически определимые группы звеньев, какими являются группы Ассура.

Силовой расчёт выполнить для одного положения механизма на рабочем ходе. Для этого положения построить план скоростей и план ускорений.

2. Построение плана ускорений.

Построение плана ускорений рассмотрим на примере (рис. 2.9).

Исходные данные те же, план скоростей построен.

1 . Ускорение точки А_1,2 кривошипа и связанного с ним шарнирно камня кулисы:

, м/с².

2. Масштабный коэффициент ускорения определяем по формуле

Например,

3 . Из произвольной точки  полюса плана ускорений (рис. 2.9, 4.1) провести отрезок параллельно кривошипу О₁А в направлении от точки А к точке О₁. Неподвижные точки О₁ и О₃ помещают в полюсе плана ускорений.

4. Для определения ускорения точки А₃ кулисы рассмотрим её движение с камнем и кулисой:

с кулисой с камнем

||A0₃ _|_ A0₃ _|_ A0₃ ||A0₃

Т ак как точка О₃ неподвижна, то её ускорение .

, м/с².

Например, м/с², тогда масштабный отрезок ускорения

мм;

, м/с²,

г де , м/с.

Масштабный отрезок , мм.

5 . От точки плана ускорений (см. рис. 4.1) отложить отрезок в направлении, которое получится, если вектор относительной скорости

(на плане скоростей отрезок ) повернуть на угол 90^о в направлении

у гловой скорости ₃.

Направление ₃ определяется направлением вектора скорости .

О т точки  плана ускорений отложить отрезок параллельно АО₃ в направлении от точки а к точке О₃. Через полученную точку n₁^| провести прямую перпендикулярно АО₃ до пересечения с прямой, проведённой через точку к^| || ВО₃. Точку пересечения соединить с полюсом . Отрезок соответствует ускорению .

6. Точку в на плане ускорений найти, пользуясь свойством пропорциональности одноимённых отрезков на плане механизма и на плане ускорений:

; .

7. Составить векторное уравнение для определения ускорения точки С:

.

||xx ||св _|_св

Нормальное ускорение определить по формуле , м/с² .

Масштабный отрезок , мм.

8 . От точки плана ускорений отложить отрезок параллельно ВС в направлении от точки С к точке В. Через полученную точку провести прямую перпендикулярно ВС до пересечения с прямой, проведённой через полюс параллельно оси направляющих Х-Х. Точка пересечения

определит отрезок , соответствующий ускорению .

Ускорение точки S₄ определяют, пользуясь свойством пропорциональности одноимённых отрезков на плане положений механизма и плане ускорений.

План ускорений построен на рис. 4.1.

После построения плана ускорений определить значения ускорений всех точек и звеньев и результаты вычислений свести в таблицу 4.1.

; ;

; ;

; .

Таблица 4.1

Ускорение
Размерность	м/с2				1/с
Величина