При силовом расчете используется также принцип освобождаемости от связей: не изменяя состояния покоя или движения системы звеньев, можно отбрасывать (нарушать) отдельные связи, заменив действие отброшенных связей соответствующими реакциями.
Наряду с принципами Даламбера и освобождаемости от связей при силовом расчете механизма используют 2 и 3-й законы Ньютона.
Силовой расчет рычажных механизмов производят по группам Асура, так как они являются статистически определимыми (в отличие от механизмов с высшими парами, где статически определимым будет одно звено, входящее в высшую пару), начиная с группы, наиболее удаленной от входного звена. Последним рассчитывается входное звено.
При кинетостатическом расчете приходится учитывать ряд допущений: механизм считается идеальным, т.е. звенья его абсолютно жесткие и нерастяжимые, трение в кинематических парах отсутствует, все звенья механизма расположены в одной плоскости, угловая скорость входного звена постоянна, а массы и моменты инерции масс звеньев предполагаются известными.
При рассмотрении условий равновесия группы, без учета сил трения, полные реакции во внешней (свободной) вращательной паре представляют в виде двух составляющих - нормальной, направленной по звену, и тангенциальной, перпендикулярной звену, т.е. линии действия их известны. Точка приложения составляющих реакции находится в центре шарнира, а неизвестными являются ох величины.
В общем случае во вращательной паре определению подлежат величина и линия действия реакции.
В поступательной паре известно, что реакция направлена перпендикулярно оси направляющей пары (линия действия задана), однако величина и точка приложения реакции неизвестны.
Реакции в низших парах имеют два неизвестных параметра.
При выполнении силового расчета должны быть заданы длины звеньев, графики изменения силы полезного сопротивления на рабочих звеньях, положения центров масс.
2.2 Последовательность выполнения силового расчета
При выполнении силового расчета необходимо придерживаться следующей последовательности.
Расчетное положение может быть найдено по максимуму кривой графика мощности от силы полезного сопротивления.
Nп.с.i(S)=Pп.с.i·V i, (48)
где V i - скорость точки приложения вектора силы Pп.с.i при i=0+к, определяемая по графику или планам скоростей на первом листе проекта;
S - перемещение точки приложения силы Pп.с.i (берется также с первого листа).
В этом случае можно приближенно считать, что величины реакций в кинематических парах близки к максимальным. За расчетное принимается положение механизма, из числа построенных на 1-м листе, наиболее близко находящееся к положению с максимумом мощности.
В механизмах с одним выходным звеном при постоянной силе полезного сопротивления на рабочем ходу положение максимума мощности будет соответствовать положению максимума скорости. Однако ускорение при этом будет равно нулю. Такое положение механизма неудобно для выполнения силового расчета.
Поэтому за расчетное можно принять любое положение механизма в области достаточно больших мощностей от силы полезного сопротивления. Для определения расчетного положения в механизмах с двумя рабочими звеньями (например, в компрессоре, двигателе внутреннего сгорания, прессе и т.д.) необходимо рассчитать мощности от сил полезного сопротивления каждого выходного звена в отдельности, построить и сложить графики этих мощностей в системе координат Nп.с.-S, где S - перемещение выходного звена.
Расчетное положение выбирается по положению максимума графика суммарной мощности Nп.с(S).
В данном проекте проводился силовой расчет механизма поршневого компрессора. Как говорилось ранее, этот тип механизмов относится к группе с двумя рабочими звеньями, следовательно зависимости Nп.с(S) строились для двух звеньев (двух ползунов).
Рассмотрим построение этой зависимости для ползуна 5.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.