Файл: Исследование рычажного механизма 5 2 Кинетостатический (силовой) анализ рычажного механизма 16.docx

Рассчитаем скорость и ускорение выходного звена, полученные построением диаграммы скоростей. Для этого умножаем ординату диаграммы скорости ползуна B на масштабный коэффициент диаграммы скоростей и ординату диаграммы ускорения на масштабный коэффициент диаграммы ускорений (например, для второго положения механизма).

Сравним полученные значения.

Таблица 1.3-Сравнительный анализ скоростей и ускорений

№ позиции	Vпл. м/с	Vдиагр. м/с	∆%	апл. м/с2	адиагр. м/с2	∆%
0	0	0	0	139.2	141	1.2
11	4.8	5	4	105.6	107	1.3

2. Кинетостатический (силовой) анализ рычажного механизма

При решении задач кинетостатики механизмов закон движения ведущего звена, а также массы и момента инерции звеньев механизма предполагаются заданными, внешние силы и моменты сил также будем считать в каждом положении механизма известными.

Силовой расчет механизма будем вести в предположении, что трение в кинематических парах отсутствует и все силы, действующие на звенья механизма, располагаются в одной плоскости. При отсутствии сил трения, сила взаимодействия между двумя звеньями всегда направлена по нормали к поверхности их касания. В поступательной паре все элементарные силы взаимодействия и их равнодействующие будут расположены перпендикулярно направляющей поступательной пары.

Наиболее удобным методом силового расчета механизма является метод планов сил. При силовом расчете механизм расчленяется на отдельные группы; при этом необходимо придерживаться общеизвестного из статики сооружений положения об установлении порядка расчета, который будет обратным порядку кинематического исследования, т. е. силовой расчет начинается с группы, присоединенной

---

последней в процессе образования механизма, и заканчивается расчетом ведущего звена начального механизма.

Звено, к которому приложена уравновешивающая сила F , будем считать при силовом расчете начальным звеном механизма.

Силы инерции:









Моменты инерции:









Силы инерции направляем противоположно ускорениям центров масс, моменты инерции – противоположно угловым ускорениям.

Силовой расчёт группы 5-2

На звено 5 действует сила сопротивления

Реакцию, действующую на звено 4 со стороны звена 3, разложим на составляющие:



Тангенциальную составляющую определим из уравнения моментов сил, действующих на группу , относительно точки D:





Для построения плана сил группы 4 – 5 принимаем масштабный коэффициент

Получим следующие длины векторов:













План сил построим согласно векторному уравнению:

---

где - реакция, действующая на звено 5 со стороны направляющих X–X.

Из плана сил получим:





Реакцию между звеньями 5-2( ) определим из условия равновесия звена :



определим из плана сил группы , получим:





Реакцию, действующую на звено 2 со стороны звена 1.

Разложим на составляющие:



Реакция, действующая на звено 3 со стороны опоры «C»:



Тангенциальную составляющую определим из уравнения моментов сил, действующих на звено 2, относительно точки В.



Тангенциальную составляющую определим из уравнения моментов сил, действующих на звено 3, относительно точки C.



Для построения плана сил группы 2-3 принимаем масштабный коэффициент .

Получим длины векторов:















План сил строим согласно векторного уравнения:



Из лана сил получим:

---

Реакцию между звеньями 2 и 3 определим из условия равновесия звена 2:



Воспользуемся планом сил группы 2-3, получим:



Силовой расчёт начального механизма

На звено 1 действует реакция со стороны звена 2 и опоры .

Уравновешивающую силу определим из уравнения моментов сил, действующих на звено 1 относительно точки О:



Уравновешивающий момент:



Реакцию определяем из плана сил НМ, построенного в масштабе

в соответствии с векторным уравнением:



Длины векторов на плане сил:



Получим из плана сил:



Определение Р_у методом «Рычага Жуковского»

Моменты инерции звеньев 2; 3; 4 заменим парой сил:







К повёрнутому плану скоростей в соответствующих точках прикладываем все внешние силы и составим уравнение моментов сил относительно плана скоростей «Р»

Уравновешивающий момент:



Погрешность силового расчёта:



Заключение

В ходе проведенной работы мною были приобретены навыки проведения кинематического анализа и динамического синтеза рычажных механизмов. Были произведены все необходимые расчеты и построения графиков зависимостей, приведенных к ведущему звену момента сил сопротивления и момента инерции звеньев механизма, работы сил сопротивления, работы движущих сил от угла поворота ведущего звена.

---

Для одного положения механизма при рабочем ходе построен план скоростей и ускорений, проведен динамический синтез механизма. Построен рычаг Жуковского.

Список литературы

Основная литература

1. 
   К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др. Теория механизмов и механика машин. - М.: Высш. шк., 2005.-496 с.
   
2. 
   С.А. Попов, Г.А. Тимофеев. Курсовое проектирование по теории механизмов и механике машин. – М.: Высш. шк., 2002. 411с.
   
3. 
   С.И. Марченко, Е.П. Марченко, Н.В.Логинова. Теория механизмов и машин.- Ростов н/Д.; Феникс, 2003.- 263 с.
   

Дополнительная литература

1. 
   А.И. Смелягин. Теория механизмов и машин.- М.: Инфр А – М.: НГТУ, 2003.-263с.
   
2. 
   И.И. Артоболевский. Теория механизмов и машин.-М.: Наука, 1975.-640с.
   
3. 
   А.Ф. Крайнев. Словарь-справочник по механизмам. -М.: Машиностроение, 1981. -438с.
   
4. 
   И.И. Артоболевский, Эльденштейн. Сборник задач по теории механизмов и машин. –М.: Наука, 1973. -256с.
   
5. 
   И.П.Филонов,П.П.Анципорович, В.К.Акулич, Е.А.Вставский и др. Методическое пособие по курсовому проектированию курса «Теория механизмов и машин».- Минск: Белорусский политехнический ин-т, 1988.-110 с.
   

---