Теория механизмов и машин (стр. 8 из 10)
4.8 Силовой расчет групп Ассура с учетом сил трения
4.8.1 Звенья 2-4
Определяем величину касательной составляющей, для чего составляем для звена 2 уравнение моментов относительно точки С.
Откуда
Векторная сумма всех сил, действующих на группу Ассура, включая и силы инерции, равна нулю, т. е.
В этом уравнении два вектора
и 
известны только по направлению, остальные известны полностью, следовательно, уравнение решается.В соответствии с последним векторным уравнением строим так называемый план сил. Для этого выбираем масштаб построения
. Из произвольной точки в выбранном масштабе откладываем все известные векторы в той последовательности, которая указана в уравнении равновесия. Через начало первого вектора проводим направление нормальной составляющей 
, а через конец последнего – направление реакции 
. Пересечение этих направлений определяет величины отрезков, изображающих в масштабе векторы неизвестных реакций. Складывая на плане сил нормальную и тангенциальную составляющие, получаем полную реакцию 
Для определения реакции в кинематической паре 2-4 составляем уравнение равновесия звена 2, записанное в виде векторной суммы всех сил:
Используем уже построенный план сил, на котором соединяем начало вектора
с концом вектора 
. Направлена искомая реакция из конца последнего вектора в начало первого.Умножая полученные отрезки на масштабный коэффициент, получаем:
4.8.2 Звенья 3-5
Определяем величину касательной составляющей, для чего составляем для звена 3 уравнение моментов относительно точки С.
Откуда
Векторная сумма всех сил, действующих на группу Ассура, включая и силы инерции, равна нулю, т. е.
В этом уравнении два вектора
и 
известны только по направлению, остальные известны полностью, следовательно, уравнение решается.В соответствии с последним векторным уравнением строим так называемый план сил. Для этого выбираем масштаб построения
. Из произвольной точки в выбранном масштабе откладываем все известные векторы в той последовательности, которая указана в уравнении равновесия. Через начало первого вектора проводим направление нормальной составляющей 
, а через конец последнего – направление реакции 
. Пересечение этих направлений определяет величины отрезков, изображающих в масштабе векторы неизвестных реакций. Складывая на плане сил нормальную и тангенциальную составляющие, получаем полную реакцию 
Для определения реакции в кинематической паре 3-5 составляем уравнение равновесия звена 3, записанное в виде векторной суммы всех сил:
Используем уже построенный план сил, на котором соединяем начало вектора
с концом вектора 
. Направлена искомая реакция из конца последнего вектора в начало первого. 
4.9 Силовой расчет начального механизма
Составим уравнение моментов относительно точки О и определяем величину уравновешивающего момента:
Для определения реакции в кинематической паре кривошип-стойка составляем уравнение равновесия
5 Динамический анализ механизма. Подбор маховика
5.1 Определение приведенных моментов движущих сил и полезного сопротивления
Приведенный момент сил полезного сопротивления для 12 положений механизма находим по формуле
Где
- сила полезного сопротивления для конкретного положения механизма, определяемая зависимостью изменения сил полезного сопротивления от перемещений 
и 
поршней, которая задается в задании на курсовое проектирование; 
; 
, 
- скорости поршней, к которым приложена сила полезного сопротивления. Данные скорости определены во время выполнения кинематического анализа механизма; 
- угловая скорость кривошипа. Данная скорость задана заданием курсового проектирования 
Результаты расчетов заносим в таблицу 5.1.
Таблица 5.3
| Полож. | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| F4п.с. Н | 735,37 | 1098,12 | 1347,53 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 8,00 | 127,38 | 382,23 |
| F5п.с. Н | 0,00 | 71,82 | 283,59 | 611,09 | 983,59 | 1284,26 | 1400,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,00 |
| V4, м/с | 2,30 | 2,00 | 0,95 | 0,48 | 1,72 | 2,29 | 2,11 | 1,43 | 0,59 | 0,29 | 1,16 | 1,92 |
| V5, м/с | 0,00 | 0,88 | 1,69 | 2,24 | 2,19 | 1,36 | 0,00 | 1,36 | 2,19 | 2,24 | 1,69 | 0,88 |
| 1, с-1 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 | 16,00 |
| Mci, Нм | 105,93 | 140,98 | 109,72 | 85,55 | 134,52 | 109,52 | 0,00 | 0,00 | 0,00 | 0,15 | 9,24 | 45,86 |
Строим график зависимости приведенного момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа, принимая масштабные коэффициенты:
5.2 Определение работы сил полезного сопротивления и движущих сил
Наиболее простой способ определения работы сил полезного сопротивления и движущих сил – это метод графического интегрирования графика зависимости момента сил полезного сопротивления от угла поворота кривошипа. Для этого слева от начала координат откладываем произвольный отрезок длиной
, который назавем полюсным расстоянием. Определяем величину моментов 
на серединах отрезков 
, 
и т. д., расположенных на оси 
. Эти значения проецируем на ось моментов и последовательно соединяем с концом отрезка 
. Получаем наклонные отрезки, угол наклона которых соответствует наклону хорд на графике работ 
, который строим под первым графиком. Масштабный коэффициент 
зависит от величины полюсного расстояния и определяется по формуле