2.5. Силовой анализ механизма графоаналитическим методом
Такой анализ проводим для нулевого положения механизма, исследованного кинематически в п.2.4..
2.5.1. Определение усилий, воздействующих на звенья механизма в заданном
его положении № 1
Силы веса
звеньев – Gi=mig
– прикладываются в центре Si
масс каждого i-го
звена и направляются вертикально вниз (mi
– масса i-го
звена; g
– ускорение силы тяжести). Главный вектор сил инерции
i-го звена -
-
прикладывается в Si
и направляется противоположно
-
ускорению центра масс i-го
звена; главный момент сил инерции i-го
звена - 
-
направлен противоположно
-
угловому ускорению i-го
звена. Рабочее усилие
приложено
к звену 5 механизма, точка его приложения и направление заданы.
Расчеты усилий на звенья механизма в заданном его положении сводим в табл.5.
Значения 
,
εi
– по данным табл.3,4.
2.5.2.Силовой анализ структурной группы (4,5).
Используя построенные планы положений механизма, вычерчиваем группу звеньев (4,5) для исследуемого положения механизма в масштабе μl=0,001м/мм. Прикладываем к её звеньям 4,5 все найденные в табл.5 усилия, обеспечивая их точки приложения и направления.
Таблица 5
|
№ звена механизма, i |
Gi=mig, Н |
|
|
|
|
1 |
4·9,8=39,2 |
4·0=0 |
0,1·0=0 |
0 |
|
2 |
0·9,8=0 |
0·1,79=0 |
0·8=0 |
0 |
|
3 |
7·9,8=68,6 |
7·0,66=4,7 |
0,2·8=1,6 |
0 |
|
4 |
10·9,8=98 |
10·1,24=12,4 |
1·3,88=3,88 |
0 |
|
5 |
45·9,8=441 |
45·0,9=40,7 |
0·0=0 |
1500 |
Реализуя методику силового анализа структурной группы (4,5) – имеет 2-й вид – представленную в /3/, запишем условия равновесия звена 4 группы в виде
,
откуда 
По условию равновесия группы
строим
план сил в масштабе
,
откуда находим:
,
.
По условию
равновесия звена 5:
,
находим
.
По условию
равновесия звена 4:
строим
план сил, совмещая его с планом сил группы; откуда находим
2.5.3.Силовой анализ структурной группы (2,3)
Вычерчиваем группу звеньев (2,3) в масштабе μl=0,001м/мм
и и прикладываем все действующие на её звенья усилия, включая реакции
отброшенных звеньев 1 и 4. При этом
,
которая определена выше.
Реализуя методику силового анализа структурной группы (2,3) – имеет 3-й вид, - представленную в /3/, запишем условие равновесия группы в виде:
,
откуда находим
Т.к.
,
.
По
условию равновесия группы:
строим
план сил в масштабе μр=10 Н/мм, откуда находим
.
2.5.4. Силовой анализ механизма I класса
Строим схему механизма I
класса для исследуемого положения механизма в масштабе μl=0,001м/мм
и прикладываем к нему уравновешивающую силу
;
,
которая определена выше; силу
G1.
Из условия равновесия звена 1:
находим
.
По
условию равновесия звена 1:
строим
план сил в масштабе μр=15Н/мм, из которого находим
.
2.5.5. Определение Рур по методу Н.Е.Жуковского
Вычерчиваем построенный ранее план скоростей механизма для его нулевого
положения, повернутым на 900 в любом направлении, и прикладываем
в соответствующих его точках все усилия, представленные в табл.5, а также
,
без изменения направления этих усилий. Моменты
представляем
в виде пар сил:
,
каждую из которых направляем перпендикулярно соответствующему звену и
прикладываем в определенных точках плана скоростей.
Реализуя методику определения Рур методом Н.Е.Жуковского, представленную в /3/, составляем условие равновесия плана скоростей как жёсткого рычага:
|
