Силовой анализ механизма выполняется
для положения механизма, когда ползун развивает максимальную мощность . Для определения этого положения необходимо
знать значение силы
во всех положениях механизма, для
того, чтобы из произведений
выбрать наибольшее.
Поэтому следует построить график
, где S - путь ползуна.
Для этого параллельно
движению ползуна проводим горизонтальную прямую – ось абсцисс, проведя к ней
перпендикуляр из точки , получим точку 0 - начало
координат, а проведя перпендикуляр из точки
,
получим точку –ограничивающую ход ползуна Н. Из точки 0 проводим ординат. По
оси абсцисс откладываем отрезки аН и bН, восстанавливаем из полученных точек ординату до пересечении с прямой
произвольной длины (
=60мм). Эта ордината выражает в масштабе
максимальную силу полезного сопротивления
. Величину масштаба
найдем
из выражения
(10)
Соединив прямой линией все
полученные выше точки, получим искомый график . При
движении ползуна вверх сила
равна нулю , а при
движении вниз сила
увеличивается по линейному
закону до максимального значения. Проведя из точек
вертикальные
линии до пересечения их с графиком FC(S), получаем
соответствующие ординаты,
, по которым определяем
силы сопротивления
, т.е. в любом положении
механизма.
(11)
где - размер, измеренный на графике сил сопротивления
для данного положения, в мм.
Результаты вычислений сводим в таблицу 2
Определяем ускорение точки В, совершающей равномерное вращательное движение. Оно определяется уравнением
(12)
где -ускорение неподвижной точки A (
);
-
ускорение точки В во вращательном движении звена АВ вокруг точки А.
В свою очередь ускорение точки во вращательном движении складывается из тангенциального или касательного ускорения и нормального или центростремительного ускорения
(13)
где - тангенциальное ускорение точки В во
вращательном движении, в м/с2;
-
нормальное ускорение, в м/с2.
(14)
где - угловое ускорение точки В во
вращательном движении вокруг точки А.
Так как точка В совершает
равномерное вращательное движение вокруг точки А (по условию задания), то , значит
.
Определяем нормальное ускорение
(15)
Отсюда
и
направлено ускорение по радиусу к центру вращения, т.е. от В к А.
Таким образом, полное ускорение точки В будет
Для определения ускорения точки С составим два векторных уравнения;
(16)
и ускорение точки С, принадлежащей шатуну ВС, в плоскопараллельном движении ползуна
(17)
Рассмотрим первое уравнение (16):
-
ускорение точки С0, неподвижной направляющей (звено 0), равно нулю,
;
-
нормальное ускорение точки С в движении относительно точки С0, т.е.
направляющей, тоже равно нулю, т.к. движение поступательное,
;
-
тангенциальное или касательное ускорение точки С в движении относительно точки
С0, направлено по касательной к траектории движения, т.е. вдоль
направляющей x-x, модуль её пока не известен. И так
и
направлен вдоль x-x.
Второе уравнение (17)
-
известно и по модулю и по направлению,
;
-
нормальное (центростремительное) ускорение точки С во вращательном движении
звена ВС относительно точки В, по величине равно:
(18)
Направлено вдоль линии ВС от точки С к точке В. Все
расчеты сведены в таблицу 3.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.