4. Силовой анализ механизма
Определение реакций в кинематических парах и величины уравновешивающего момента производим для положения 5.
По ускорениям центров масс и угловым ускорениям звеньев определяем инерционные нагрузки на звенья.
Сила инерции, приложенная в центре масс звена
где – mi – масса звена;
asi – ускорение центра масс si.
Момент сил инерции
где Isi – центральный момент инерции звена i,
- угловое ускорение звена i.
Все нагрузки, действующие на звенья, сведены в таблицу 3.
Таблица 3
Нагрузки, действующие на звенья механизма (F,G - Н; М - Нм)
G2 |
G3 |
G5 |
Fi2 |
Fi4 |
Mi2 |
Mi4 |
P |
|
|
|
|
|
|
|
|
Силовой анализ начинаем с последней присоединенной группы Ассура(гр.4 - 5).
В определенном масштабе длины вычерчиваем группу и прикладываем к ее звеньям силы тяжести, инерционные нагрузки, силу полезного сопротивления, а также искомые реакции во внешних кинематических парах группы. Реакции во вращательных парах раскладываем на нормальные и тангенциальные составляющие.
Вначале из уравнений равновесия сил относительно общей точки группы определяем тангенциальные составляющие реакций. Затем, записав векторное уравнение равновесия для всей группы вцелом, решаем его графически(план сил) и находим нормальные составляющие и полные реакции во всех кинематических парах группы.
После этого рассматриваем входное звено и определяем уравновешивающий момент.
Положение 5.
Группа 2 – 3.
Уравнение равновесия моментов сил, действующих на звено 2 относительно точки B
R=
Для звена 3
R=
Векторное уравнение равновесия группы
Строим план сил, из которого находим R , R , R .
Звено 1.
Условие равновесия звена 1
Уравновешивающий момент
Результаты анализа представлены в таблице 4.
Таблица 4
Результаты силового анализа (R – H; M – Hм)
Графические построения силового анализа механизма в положении 5 представлены на листе 2.