Анализ данных таблицы 6 показывает,
что наибольшую мощность сил полезного сопротивления ползун
развивает в девятом положении, т.е. наибольшую нагрузку механизм воспринимает
именно в этом положении.
Дальнейший динамический анализ механизма проводим для девятого положения.
Сила инерции звена механизма определяется по формуле
(27)
где m – масса звена, кг;
,
м/с2 – ускорение центра масс звена механизма.
Прикладывается сила инерции в центре масс звена и направлена в противоположную сторону ускорения центра масс.
По условию задания масса звена
где l – длина звена и , принимая, что
сечение звеньев механизма равномерное по всей длине, а удельное распределение
массы по длине , масса кривошипа
. Ускорение центра масс кривошипа в
положении по таблице 3
. Получаем
Для шатуна: масса шатуна ; ускорение центра масс
, сила инерции
Для ползуна: масса
ползуна (согласно заданию),
, ускорение центра масс
, сила инерции
Знак минус в формуле (27) для определения силы инерции звена показывает, что сила инерции направлена противоположно линейному ускорению центра масс звена.
Момент силы инерции звена механизма определяется по формуле:
(28)
где - момент инерции звена относительно оси,
проходящей через центр масс перпендикулярно звену;
-
угловое ускорение звена.
По условию задания
кривошип вращается с постоянной угловой скоростью, т.е. ,
поэтому его момент сил инерции
.
Ползун перемещаясь
поступательно по прямой направляющей так же имеет и его
момент
.
Момент силы инерции шатуна определяется по формуле
где - момент инерции шатуна. По условию
задания шатун – относительно тонкий стержень и, тогда
по
таблице 3 для девятого положения
.
Тогда
Нм
Для определения реакций в кинематических парах воспользуемся принципами Даламбера и статической определимости групп Ассура. Вычерчиваем группу Ассура (звенья 2-3 ) в произвольном масштабе (можно использовать уже вычисленный масштабный коэффициент
=
0,0085м/мм), в положении 9. В соответствующих точках прикладываем силы
действующие на группу Ассура: силы веса звеньев G2 и G3 в центрах масс, силы инерции
,
в
центрах масс звеньев по линии действия линейного ускорения центра масс в
противоположном направлении, силу полезного сопротивления FC в точке С. Для удобства расчётов момент сил инерции
приводим к паре сил FB = FC/, приложенных в точках В и С шатуна и направленных
перпендикулярно линии ВС так, чтобы направление момента пары сил совпадало с
направлением момента
, а момент
направлен противоположно угловому
ускорению
.
(29)
Силы веса звеньев определяются по формуле:
(30)
где m – масса ,кг;
-
ускорение свободного падения
.
;
;
;
Величина силы
сопротивления в рассматриваемом 9-ом положении максимальна, т.е. .
Согласно заданию, центр
масс ползуна совпадает с точкой С, поэтому можно
полагать, что реакцию
ползуна и направляющей проходит
через точку С перпендикулярно направляющей x-x. Принимаем
направление
вправо.
Из условия равновесия группы Ассура составляем уравнение суммы моментов сил, действующих на группу Ассура, относительно В.
Откуда определяем реакцию
R03 = -945.96 H
Величины отрезков ., ВС определяются замером на схеме.
Для определение реакции в опоре В, направление которой заранее не
известно так как опора шарнирная, составляем уравнение векторной суммы сил,
действующих на группу Ассура в целом. Так как группа находится в равновесии,
геометрическая сумма всех сил, действующих на её звенья, равно нулю.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.