Синтез кулачкового механизма с роликовым коромыслом. Синтез зубчатых механизмов, страница 3

1.6  силы инерции звеньев.

Звено 1 вращается равномерно вокруг неподвижной точки О совпадающей с центром масс S1. Следовательно, главный вектор и главный момент сил инерции звена 1 =0

     Звено 2 совершает сложное плоское движение. Главный вектор сил инерции звена 2 определяется соотношением                                                                           

Вектор       проходит через центр масс       звена 2 и направлен противоположно ускорению                           

Определим главный вектор сил инерции звена 2 по величине

Главный момент сил инерции звена 2 определяется по формуле

Главный момент направлен противоположно угловому ускорению        .  Определим величину главного момента сил инерции звена 2:

Заменим главный момент сил инерции звена 2 парой сил

Направление момента пары сил                          совпадает с направлением главного момента    

Звено 3 вращается неподвижно вокруг неподвижной точки С, не совпадающей  с центром масс. Главный вектор сил инерции звена 3 определяется уравнением

Вектор     проходит через центр масс       звена 3 и направлен противоположно ускорению

Определим главный вектор сил инерции звена 3 по величине:

Главный момент сил инерции звена 3 определяется соотношением

Главный момент направлен противоположно угловому ускорению      . определим величину главного момента сил инерции звена 3

Заменим главный момент сил инерции      парой сил       и        , приложив их в  точках В и С направив каждую силу перпенд ВС. Причем

    Направление момента пары сил     и       совпадает с направлением     

    Звено 4 имеет по условию незначительную массу поэтому силой инерции звена 4 пренебрегаем

    Звено 5 движется поступательно главный вектор сил и инерции звена 5 определяем уравнением

Вектор         направлен противоположно ускорению     . линию действия силы     можно изобразить проходящей через любую точку звена 5, т. к. положение его центра масс не заданно.

Определим главный вектор сил инерции звена 5 по величине

Главный момент сил инерции звена 5 =0, т.к. условие ускорения звена 5 отсутствует

1.7  силовой анализ структурной группы звеньев 4 и 5

изобразим на чертеже схему структурной группы звеньев 4 и 5. Так как размеры звеньев 4 и 5 не заданны, то масштаб изображении здесь роли не играет. На схеме покажем силы, действующие на звенья 4и 5. Действия изображенных звеньев заменим реакциями      и       

Реакции          действием со стороны стойки, которая направлена перпенд оси S.  На звено 4 со стороны отброшенного звена 3 действует реакция     из, направлена перпенд направляюще движения звена 4( параллельно оси S) из условия равновесия звена 4 следует, что реакция    проходит через точку F (так как                                                                                                 ).

На звено 5 действует : заданная сила полезного сопротивления    , сила тяжести           и главный вектор сил инерции        .

    Составим векторное уравнение равновесии структурной группы звеньев 4 и 5 в целом

Здесь цифрами 1,2,3, обозначены начало и концы векторов. Неизвестные реакции          расположены в начале и конце уравнения. Решим это векторное уравнение графически, путем построения плана сил. Для этого примем масштабный коэффициент                                                  .

Длины векторов, изображающих силы на плане сил, будут следующими

Построение плана сил начинается выбрав произвольно точку 2. Начиная от точки 2 и заканчивая точкой 5, изобразим по опрядку векторы сил, входящих в уравнении равновесии группы. Лини действия реакции      оси S, так как графически реакция        начинается в точке 5 и заканчивается. Следовательно значение                            . Вектор из точки 5 в точку2 реакции   R и 3. Определим реакцию по величине:

Где 15-21  - длина отрезка на плане сил, мм.

Реакция, действующая на звено 4, со стороны звена 5 равна по величине и противоположно направлена реакции              

1.8  силовой анализ структурной группы звеньев i 3.

Изобразим на чертеже схему структурной группы, содержащей звенья 2 и 3. Масштабный коэффициент примем

       На схеме покажем силы, действующие на звенья 2,3. Действии отображенных звеньев заменим реакциями                                     , которые подлежат  определению. Реакции