Файл: Техническое задание 10 На курсовой проект по дисциплине Механика 2 выдано студенту Кутонов Вячеслав Сергеевич группа 5А93.docx

В данной работе силовой расчёт выполняется методом планов сил для положения рабочего хода, для которого определены ускорения. При этом необходимо:

1. 
   Определить силы, действующие на звенья механизма;
   
2. 
   Определить реакции во всех кинематических парах механизма методом планов сил;
   
3. 
   Определить величину уравновешивающей силы (момента) методом планов сил и на основании принципа возможных перемещений (рычагом Н.Е. Жуковского) сравнить результаты.
   

3.1. Определение сил, действующих на звенья механизма и моментов инерцииМассы и моменты инерции звеньев: а) масса ползунов по формулегде S – ход ползуна;б) массу остальных звеньев – по формуледля кривошипов k = 40 – 60 кг/м, примем k =50 кг/м,для шатунов k = 8 – 12 кг/м, примем k = 10 кг/м,в) момент инерции массы звена относительно оси, проходящей через центр масс, определить по формулед) центр тяжести звеньев S принять в центре тяжести фигур, их изображающих (за исключением случаев, когда они указаны в задании, - точки на звене).Силы тяжести звеньев определяются по зависимости где g = 9,81 м/ – ускорение свободного падения;m – масса звена.Сила приложена в центре тяжести звена S и направлена вертикально вниз.Как известно, на тело, движущееся с ускорением, действуют силы инерции F_И и моменты сил инерции M_И.Главный вектор сил инерции приложен в центре тяжести звена S и направлен противоположно его ускорению a_sГлавный вектор момент сил инерции направлен противоположно угловому ускорению звена ε.Пусть массы звеньев будут

---

Вес звеньев: Силы тяжести: Силы инерции звеньев:Моменты инерции для звеньев:Главные моменты сил инерции определяются по формулегде ε - угловое ускорение звена, определенное ранее из кинематического исследования, . ,Моменты сил инерции направлены противоположно угловым ускорениям.

---

3.2. Силовой расчет группы 2-3Рисунок 6 – Схема сил для группы звеньев 2-3Уравнение равновесия группы в форме сил записываем:∑Так как и неизвестны ни по величине, ни по направлению, поступим следующим образом:∑M_B= ;отсюда выразим :На основании yравнения∑Строится план сил грyппы 2-3, масштаб примем Определим длины отрезков, изображающих векторы сил на чертеже: Определим реакции , , по величине: где - длины векторов на плане сил, мм.Рисунок 7 – План сил для группы 2-3

---

3.3. Силовой расчет начального механизмаРисунок 8 – Схема группы начального звенаУравнение равновесия звена в форме сил записываем:∑Здесь Строится план сил начального звена, масштаб примем Определим длины отрезков, изображающих векторы сил на чертеже: Определим из плана сил: . найдем из yравнения равновесия звена 1:Отсюда: .Рисунок 9 – План сил группы начального механизма 3.4. Рычаг Жуковского1. Строим план скоростей для рабочего положения, повернутый на 90 градусов.2. Прикладываем к концам соответствующих векторов внешние силы и моменты сил инерции3. Составляем уравнение суммы моментов:ЗдесьРисунок 10 - Рычаг Жуковского

---

4.Погрешность: 3.5 Определение КПД исполнительного механизмаОпределяем мгновенную мощность, необходимую для преодоления сил трения в каждой вращательной паре механизма.Кривошип-стойка (1-0):где – коэффициент трения во вращательной кинематической паре – радиус цапфы вращательной парыКривошип-шатун (1-2):где – угловая скорость звена 1 относительно звена 2 (направления угловых скоростей противоположны друг другу).Шатун-ползун (2-3):Определим мгновенную мощность, необходимую для преодоления сил трения в каждой поступательной паре механизма:Ползун-стойка (3-0):Суммарная мощность на преодоление сил трения в кинематических парах механизма:Определим работу сил полезного сопротивления за цикл:где h – ход выходного звена 3.Время одного оборота кривошипа 1:Время одного цикла работы механизма:Мощность сил полезного сопротивления за цикл работы механизма:КПД исполнительного механизма: 5) Энергокинематический расчёт электроприводаОпределение номинальной мощности электродвигателяПримем [2, стр.42, табл.2.2]:КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи η_зп

---