2.4 Динамическое исследование рычажного механизма графоаналитическим методом с использованием принципа кинетостатики

2.4.1 Принятые обозначения

-масса звена; кг.

l –длина звена; м.

a -ускорение центра масс звена; м/

h -плечо силы; м.

R -реакция опоры; Н.

F_И -сила инерции; H

T_И -момент сил инерции;

N-мощность; Вт.

G_i -cила тяжести звена; Н.

T_УР- уравновешивающий момент; .

N_ТР -мощность трения; Вт.

J_s -центральный момент инерции звена; .

2.4.2 Определение главных векторов и главных моментов

сил инерций звеньев

Определение масс

; кг/м;

=0,16*9=1,44 кг;

=0,85*9=7,65 кг;

=0,3*9=2,7 кг;

=6 кг.

Сила тяжести звеньев

;

=1,44*9,8=14,112 H;

=7,65*9,8=74,97 H;

=2,7*9,8=26,46 H;

=6*9,8=58,8 H.

Моменты инерции звеньев

; ;

Расчет для 4-го положения

;

Определение ускорений центров тяжести звеньев

; ;

=48,4*0,2=9,68 ;

=96,8*0,2=19,36 ;

=13,02*0,2=2,604 ;

=11,64*0,2=2,328 ;

Определение силы инерции звеньев

;

=1,44*9,68=13,9392 H;

=6*19,36=116,16 H;

=7,65*2,604=19,9206 H;

=6*2,328=13,968 H;

=2,7*2,328=6,2856 H.

Определение моментов сил инерции

;

=0;

=1*14,46=14,46 Н*м;

=0,5527*14,46=7,992 Н*м;

=1*14,46=14,46 H*м;

=0;

Расчет для 13-го положения

;

;

₂=₃=₄=70,25 рад/с².

Определение ускорений центра тяжести звеньев

; ;

=48,4*0,2=9,68 ;

=96,8*0,2=19,36 ;

=9,38*0,2=1,876 ;

=57,82*0,2=11,564 ;

Определение силы инерции звеньев

;

=1,44*9,68=13,9392 H;

=6*19,36=116,16 H;

=7,65*1,876=14,3514 H;

=6*11,564=69,384 H;

=2,7*11,564=31,2228 H.

Определение моментов сил инерции

;

=0 H*м;

=1*70,25=70,25 H*м;

=0,5527*70,25=38,8271 H*м.

2.4.3 Определение усилий в кинематических парах механизма и

уравновешивающего момента по методу Бруевича Н.Г.

Силовой расчет производим по группам Ассура в последовательном порядке от последнего звена к первому. Все группы вычерчены отдельно на чертеже (в масштабе K_l) в том положении, которое они занимают на механизме в рассматриваемый момент времени, с приложенными к ним силовыми факторами.

Рассмотрим 3 положение механизма.

а) Рассмотрим группу (4,5) ||-го класса 4-го вида.

На звено 5 действует Tп.с. который направлен в

противоположную сторону от ₅.

Составим уравнения равновесия:

1) (4,5)=0;

Определим масштаб

;

=44,75*5=223,75 H;

=99,87*5=499,35 H.

2) (4)=0; ;

;

3) T_С(5)=0;

- ;

= м.

4) (4)=0;

Определим масштаб ;

б) Переходим к группе (2,3) ||-го класса, 2-го вида.

1)T_А(3,2)=0; T_И2+ G₃* *K_L- F_И3 * *K_L+ +R^t₃₆* *K_L-R₃₄* *K_L=0;

2) (3)=0;

Определим масштаб K_F= 5 H/мм;

= *K_F=93,27*5=466,35 Н;

= *K_F=16,03*5=80,15 Н;

3)T_А(2)=0; ;

4) (2) =0;

Определим масштаб K_F= 5 Н/мм;

R₂₁= K_F=109,76*5=548,8 H;

в) Переходим к начальному звену (6,1).

1)F(1)=0; ;

Определим масштаб K_F=5 Н/мм;

R₁₆= *K_F=112,16*5=560,8 Н;

2)T_O(1)=0; ;

Из этого уравнения определяем уравновешивающий момент.