Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу "Теория механизмов и машин", страница 72

Кинетостатический метод расчета позволяет находить реакции в кинематических парах и определять те давления, которые возникают в местах соприкосновения элементов кинематических пар, а также находить уравновешивающую силу.

В основе силового расчета лежит принцип Даламбера, который позволяет условно остановить механизм. С помощью сил инерции к каждому из звеньев в зависимости от вида движения прикладывают силу инерции, момент силы инерции, или их вместе.

Силовой расчет механизма будем вести в предположении, что трение в кинематических парах отсутствует, и все силы, действующие на звенья механизма расположены в одной плоскости.

Кривошип ОА звено 1 входит во вращательную пару 5-го класса со стойкой О. Шатун АВ звено 2 входит во вращательную пару 5-го класса со звеном 3 и во вращательную пару со звеном 1. Поршень В звено 3 входит в поступательную пару 5-го класса с цилиндром, жестко скрепленным со стойкой О.

Звено 2 в точке С входит во вращательную пару 5-го класса со звеном 4. Звено 4 входит в поступательную пару 5-го класса со звеном 5. Звено 5 входит во вращательную пару со стойкой в точке Д. В точке Е звено 4 входит во вращательную пару 5-го класса со звеном 6. Звено 6 входит во вращательную пару 5-го класса со звеном 7. Звено 7 входит в поступательную пару со стойкой О. Механизм состоит из 7 вращательных кинематических пар 5-го класса, 3-х поступательных кинематических пар 5-го класса. Механизм состоит из 7 подвижных и 1-го неподвижного звена.

Степень подвижности механизма равна 1.

а) группа Ассура 0-1 – группа 1-го класса, 1-го вида.

б) группа Ассура 2-3 – группа 2-го класса, 2-го вида.

в) группа Ассура 4-5 – группа 2-го класса, 3-го вида.

г) группа Ассура 6-7 – группа 2-го класса, 2-го вида.

Механизм относится ко 2-му классу 3-го вида.

Строим план механизма в масштабе

Для определения крайних положений точек F выбираем три положения: 1-е положение, рабочее положение, 2-е положение. Строим план скоростей и ускорений для рабочего положения, совпадающего с положением 5 (см. лист 1. Кинематическое исследование плоского механизма).

1.  Группа Ассура 6-7

В масштабе  изображаем звено EF и прикладываем силы, действующие на него.

 - сила, действующая со стороны цилиндра на поршень F. В точке Е звено 6 является связью звена 4. Сила  действует со стороны звена 6 на звено 4. Т.к. звено 6 закреплено шарнирно в точке Е и в точке F, принимаем его как невесомое.  направлена вдоль стержня из точки Е в точку F. Используя теорему о трех силах, строим силовой многоугольник в масштабе

2.  Группа Ассура 4-5

В масштабе      изображаем звено 4. В точке Е на звено 4 со стороны звена 6 действует сила , которая равна по абсолютной величине и противоположна по направлению силе . Сила действия втулки 5 на звено 4  направлена перпендикулярно звену 4.  - сила, действующая со стороны звена 2 на звено 4. Определив положение точки Д на ЕС, проводим из точки Е – линию, параллельную EF. В пересечении получим точку N. Соединяем точки N и C.