Структурный, кинематический и динамический анализ шарнирно-рычажного механизма (частота вращения ведущего вала редуктора - 980 об/мин), страница 3

d – расстояние между центром масс входящего в состав звена стержня и центром масс всего звена, м.

Расстояние между центром масс стержня и центром масс всего звена определяем при помощи построенной схемы механизма в исследуемом его положении.

 м,

 м,

 м.

Для уменьшения объема пояснительной записки расчет приложенных к звеньям механизма активных сил и инерционных нагрузок сводим в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчет приложенных к звеньям механизма активных сил и инерционных нагрузок

Звенья	Звено 1	Звено 2	Звено 3				Звено 4
	О1А	О2В	АВ	ВС	АС		CD
, м	0,25	0,54	0,54	0,42	0,5	1,46	0,96
, м/с2	42	33,18	21,84	42,84	46,2	13,44	42
, рад/с2	0	23,33	263,14	263,14	263,14	263,14	63,8
, кг	5	10,8	10,8	8,4	10	29,2	19,2
, Н	49	106	106	82,4	98,1	286,5	188,35
,	–	0,26	0,26	0,12	0,2	0,58	1,5
, Н	–	358,34	–	–	–	392,45	806,4
,	–	6	–	–	–	152,6	95,7

Моменты инерции массы стержней, входящих в состав звена, относительно осей, проходящих через их центры масс, были определены следующим образом:

 ,

 ,

 .

 

3.2 Определение величины уравновешивающей силы методом

Н. Е. Жуковского

На свободном месте чертежа вычерчиваем повернутый на  план скоростей для 5-го положения механизма. В соответствующих точках повернутого плана скоростей прикладываем действующие на звенья механизма силы тяжести, уравновешивающую силу и силу полезного сопротивления. Для уменьшения объема построений и расчетов действующие на каждое звено механизма главный вектор и главный момент сил инерции заменяем одной силой. При этом используем лемму Пуансо о параллельном переносе силы.

Выполним необходимые расчеты для звена 2.

Плечо переноса силы  м.

Масштаб, согласующий действительный размер звена и размер звена на рычаге Жуковского

 м/мм.

Плечо переноса силы на рычаге Жуковского  мм.

Главный вектор сил инерции переносим параллельно прямой, проходящей через центр масс звена 2 на расстояние  мм.

Выполним необходимые расчеты и построения для звена 3.

 м.

Масштаб приведения  м/мм.

Плечо переноса силы  мм.

Аналогичные расчеты и построения выполняем и для звена 4.

 м,

 м/мм,

 мм.

При помощи диаграммы силы полезного сопротивления определяем величину силы полезного сопротивления в 5-м положении механизма.

 Н.

В соответствии с методикой Н.Е. Жуковского составляем уравнение моментов всех сил, действующих на повернутый план скоростей, относительно полюса P.

,    .

Итого

Уравновешивающий момент

Потребная мощность двигателя в исследуемом положении механизма

3.3 Определение момента инерции массы махового колеса и потребной мощности двигателя

Приведенный момент силы полезного сопротивления в i-том положении механизма определяется по формуле

,                            (9)

где  – сила полезного сопротивления в i-том положении механизма,  , Н;

 – скорость ползуна в i-том положении механизма, м/с;

 – косинус угла между направлениями векторов силы полезного сопротивления и скорости ползуна. Так как данный угол для всех положений механизма равен , то . Знак « – » указывает на то, что данные векторы противоположны друг другу.

Таким образом, формула для определения приведенного момента силы полезного сопротивления в i-том положении механизма принимает вид

,                                    (10)

где  – длина вектора скорости точки D на соответствующем плане скоростей, мм;