Расчёт механики функционирования рычажного механизма (стр. 3 из 4)

Находим

:

Составляем векторное уравнение:

С учётом этого уравнения строим замкнутый силовой многоугольник. На чертеже выбираем полюс

. От него проводим вектор произвольной длины по направлению силы .Вычисляем масштабный коэффициент:

Далее к вектору

достраиваем другие составляющие уравнения (1.3.6), рассчитывая длину векторов при помощи масштабного коэффициента.

В итоге вычисляем

и

Расчет группы Ассура 3-4.

Связи в шарнирах заменяются реакциями

.

Реакция в шарнире В неизвестна ни по модулю, ни по направлению, поэтому нужно разложить её на составляющие: по направлению оси

и перпендикулярно ей ; в шарнире С реакция неизвестна по модулю и направлена по вертикали. Обозначим в точке силу инерции и аналогично силу инерции в точке С. Обозначим также вес звена ВС и вес ползуна .

Сумма моментов относительно точки С равна нулю:

где

, — плечи соответствующих силы и веса

Находим

:

Составляем векторное уравнение:

С учётом этого уравнения строим замкнутый силовой многоугольник. На чертеже выбираем полюс

. От него проводим вектор произвольной длины по направлению силы .Вычисляем масштабный коэффициент:

Далее к вектору

достраиваем другие составляющие уравнения (1.3.6), рассчитывая длину векторов при помощи масштабного коэффициента. В тоге вычисляем и

Теперь определим уравновешивающую силу и уравновешивающий момент, действующий на кривошип ОА.

На кривошип ОА действует шатун силой

. Считается, что сила приложена перпендикулярно звену ОА. В этом случае уравнение моментов всех сил, приженных к кривошипу относительно точки О, имеет вид:

(1.3.13)

(1.3.14)

Векторное уравнения равновесия ведущего звена:

)

Найденные при силовом анализе механизма величины представлены в таблице 1.5.

Таблица 1.5. Силовой анализ механизма

Силы тяжести звеньев, Н		Силы инерции звеньев, Н		Реакции связи в шарнирах, Н		Моменты инерции, Н·м
G1	0,026	Fi1	15		10.4		0.19
G2	0,078	Fi2	66		35.4		0.57
G3	0,093	Fi3	74	R05	24.4		0,005
G4	14,7	Fi4	7.02	R04	7.6
G5	24,5	Fi5	8.125
Fур	0,197

2 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое звено и кинематическую пару. Этими внешними усилиями являются силы инерции F_i, моменты инерции Mи реакции в кинематических парах R. Под действием внешних сил звенья плоского механизма испытывают деформации. В данном механизме преобладают совместные деформации изгиба и растяжения.

Анализ нагруженной группы Асура 3 - 4 показывает, что звено 3 во время работы механизма испытывает совместное действие изгиба и растяжения. Для оценки прочности механизма необходимо при помощи метода сечений определить величину внутренних усилий, действующих в сечениях. Значения всех сил сведем в таблицу.

Таблица 2.1

5.8	14.2	0.024	0.09	1.4	6.78

1.3	7.3	1.36	35.6	43.5	52	20.6	19.3

2.1 Построение эпюр E_n,N_z, H*_M

Нагруженность звена позволяет выделить два участка: BS₃ и S₃С. Использование метода сечений для нормальной силыN_Z дает следующие уравнения:

I участок

(2.1)

II участок

(2.2)

По этим данным строим эпюру N_Z.

Для поперечной силы Q_Y на соответствующих участках записываются такие уравнения:

I участок

(2.3)

II участок

(2.4)