Определение сил, действующих на звенья механизма

1.) Определяем массы звеньев:

кг - масса первого колеса, где r₁- радиус делительной окружности первого колеса.

кг - масса второго колеса, где r₂– радиус делительной окружности второго колеса.

кг – масса кривошипа, где l_ABС–периметр кривошипа.

кг- масса шатуна, где l_BDF - периметр шатуна.

кг- масса ползуна

2.) Определяем вес звеньев:

Н;

Н;

Н;

Н;

Н;

3.) Определяем силы инерции звеньев:

Н;

Н;

Н;

4.) Определяем главные моменты сил инерции:

Н∙м;

где - длина 1,3 BF звена 3.

Силовой расчет группы 3-4[В₂₃-В₃₄-П₄₀]

 

Вычерчиваем группу 3-4 в масштабе.

2.) Составляем уравнение равновесия группы в форме сил:

где:

R₂₃– давление со стороны звена 2 на звено 3 –известна точка приложения – центр шарнира В

G₃ –вес шатуна;

F_и3 – сила инерции шатуна, приложена к его центру тяжести-точки S и направлена противоположно ускорению a_S;

G₄–весползуна;

F_и4–сила инерции ползуна, приложена к его центру тяжести-точки F и направлена противоположно ускорению a_F;

R₀₄– давление со стороны звена 0 на звено 4 –известна точка приложения – центр точки F;

3.) Так как реакция R₂₃неизвестна ни по величине, ни по направлению, раскладываем ее на составляющие:

;

Тангенциальную составляющую реакции найдем из уравнения равновесия звена 3 относительно точки D:

 

;

где:

M_и3 - момент инерции шатуна- направлен противоположно его угловому ускорению ε₃

мм, мм, мм ––плечи сил относительно точки B,найденные из плана механизма.

;

Реакция R₀₄ неизвестна ни по величине, по направлению направлена вертикально.

 

4.) Получаем новое уравнение равновесия группы:

В строгом соответствии с этим уравнением строим план сил: из точки b, откладываем вектор , затем из точки c–вектор , из точки d–вектор , из точки e–вектор , из точки f–вектор ,из точки l–вектор , из точки i проводим направление реакции . Из точки b проводим направление нормальной составляющей реакции .

Из плана находим , , (отрезки ac, ia,ae).

R₂₃=87,1Н; R₀₄ = 191,1 Н; R₃₄=93,29H;

 

Силовой расчет группы 2-2’[ВП₁₂-В₂₀ ]

Вычерчиваем группу 2-2' в масштабе.

2.) Составляем уравнение равновесия группы в форме сил:

где:

R_32’– давление со стороны звена 3 на звено 2 –известна и по величине и по направлению из предыдущего расчета.

G₂ –вес зубчатого колеса 2;

G_2’ –вес кривошипа 2’;

F_и2’ –сила инерции кривошипа 2’, направлена противоположно ускорению a_S2’;

R₀₂– давление со стороны звена 0 на звено 2 –известна точка приложения – центр шарнира А.

R₁₂– давление со стороны звена 1 на звено 2 –известна точка приложения и направление(угол зацепления зубчатых колес =20 град).

Реакцию найдем из уравнения равновесия звена 2 относительно точки A:

;

где:

мм, мм, ––плечи сил относительно точки A,найденные из плана механизма.

;

Реакцию во внутреннем шарнире найдем из плана сил, составленного по уравнению равновесия звена 2:

;

Из точки a откладываем вектор , из точки b откладываем вектор , затем из точки c–вектор , из точки d–вектор , получим точку е

На плане сил реакция будет представлена отрезком еa

Н;

Силовой расчет начального механизмаВ₀₁-ВП₁₂