Навигация
Определение нагрузок, действующих не звенья механизма
29262
знака
0
таблиц
2
изображения
2.1 Определение нагрузок, действующих не звенья механизма.
Вычислим силы тяжести. Равнодействующие этих сил расположены в центрах масс звеньев, а величины равны:
G1 = m1* g = mК * lОА * g = 25 * 0.125 * 10= 31.25 H
G2 = m2* g = mК * lBА * g = 25 * 0.325 *10 = 81.25 H
G3 = mВ* g = 20 * 10 = 200 Н
G4 = m4* g = mК * lCD * g = 25 * 0.22 * 10 = 55 H
G5 = m5* g = mК * lО1D * g = 25 * 0.15 * 10 = 37,5 H
G6 = m6* g = mК * l DE * g = 25 * 0.2 * 10 = 50 H
G7 = m7* g = 15 * 10 = 150 H
Найдём силу полезного сопротивления по диаграмме сил полезных сопротивлений. Для рассматриваемого положения механизма эта сила равна нулю.
Данных для вычисления сил вредных сопротивлений нет, поэтому их не учитываем.
Для определения инерционных нагрузок требуются ускорения звеньев и некоторых точек, поэтому воспользуемся планом ускорений для рассматриваемого положения механизма.
Определим силы инерции звеньев. Ведущее звено, как правило, уравновешено, то есть центр масс его лежит на оси вращения, а равнодействующая сил инерции равна нулю. Для определения сил инерции других звеньев механизма предварительно определим ускорения их центров масс:
аS2 = 
* πS2 = 0.4 * 58.5 = 23.4 м/с2
аB = * πb = 0,4 * 64.9 = 25.96 м/с2
аS4 = * πS4 = 0.4 * 65.7 = 26.28 м/с2
аD = * πd = 0,4 * 78.8 = 31.52 м/с2
аS6 = * πS6 = 0.4 * 76.1 = 30.44 м/с2
аE = * πe = 0,4 * 74.5 = 29.8 м/с2
Теперь определим силы инерции:
FИ2 = m2 * аS2 = 8.125 * 23.4 = 190 H
FИ3 = m3 * аB = 20 * 25.96 = 519 H
FИ4 = m4 * аS4 = 5.5 * 26.28 = 145 H
FИ6 = m6 * аS6 = 5 * 30.44 = 152 H
FИ7 = m7 * аE = 15 * 29.8 = 447 H
Для определения моментов сил инерции необходимо найти моменты инерции масс звеньев и их угловые ускорения. У звеньев 3 и 7 массы сосредоточены в точках, у звена 1 и угловое ускорение равно нулю, поэтому моменты сил инерции этого звена равна нулю.
Примем распределение массы звеньев 2, 4 и 6 равномерно по их длинам. Тогда инерция звеньев относительно точек Si равен:
JS2 = m2 * l22/12 = 8,125 * 0,3252 /12 = 0,0715 кг*м2
JS4 = m4 * l42/12 = 5,5 * 0,222 /12 = 0,0222 кг*м2
JS6 = m6 * l62/12 = 5 * 0,22 /12 = 0,0167 кг*м2
Угловые ускорения звеньев 2, 4, 5 и 6 определяются по относительным тангенциальным ускорениям, поэтому:
Найдём моменты сил инерции 2, 4, 6 звеньев:
МИ2 = JS2 * 
= 0,0715 * 82,22 = 5,88 Нм
МИ4 = JS4 * 
= 0,0222 * 42,73 = 0,95 Нм
МИ6 = JS4 * 
= 0,0167 * 35,6 = 0,59 Нм
2.2 Силовой расчёт группы звеньев 6, 7.
Выделим из механизма группу звеньев 6, 7, расставим все реальные нагрузки и силы и моменты сил инерции.
Действие на рассматриваемую группу отброшенных звеньев заменим силами. В т.Е на ползун 7 действует сила со стороны стойки - направляющей ползуна. В отсутствии трения сила взаимодействия направлена перпендикулярно к контактирующим поверхностям, т. е. перпендикулярно направлению движения ползуна, а влево или вправо, пока не известно, поэтому направим эту силу предварительно вправо. Если после вычислений окажется, что она отрицательна, то необходимо изменить направление на противоположное.
В индексе обозначения ставятся две цифры: первая показывает со стороны какого звена действует сила, а вторая - на какое звено эта сила действует.
В точке D со стороны звена 5 на звено 6 действует сила R56. Ни величина, ни направление этой силы неизвестны, поэтому определяем её по двум составляющим: одну направим вдоль звена и назовём нормальной составляющей, а вторую перпендикулярно звену и назовём тангенциальной составляющей. предварительное направление этих составляющих выбираем произвольно, а действительное направление определиться знаком силы после вычислений.
На ползун Е действует ещё сила полезного сопротивления, но она равна нулю.
Расставим на выделенной группе звеньев все перечисленные силы и определим неизвестные реакции в кинематических парах Е, D - RE и R56.
Сначала определяем тангенциальную составляющую силы R56 из условия равновесия звена 6. Приравняв нулю сумму моментов сил относительно точки Е, получим:
Момент сил инерции необходимо делить на 
потому, что звенья изображены в масштабе 
, и в расчётах используются их значения снятые с чертежа.
Нормальная составляющая силы R56 и сила RE находятся графическим методом из векторного многоугольника, построенного для группы звеньев 6, 7. Известно, что при силовом равновесии многоугольник, составленный из векторов сил, должен быть замкнутым:
Так как направления линий действия нормальной составляющей силы R56 и RE известны, то построив предварительно незамкнутый многоугольник из известных векторов сил, можно обеспечить его замыкание, если провести через начало первого и конец последнего вектора прямые, параллельные направлениям искомых сил. Точка пересечения этих прямых определит величины искомых векторов и их действительные направления.
Из построений видно, что направление силы R76 - от n к m, а силы R67 - от m к n.
Определим величины реакций в кинематических парах:
R56 = 
*
= 1/4 * 209,7 = 52.43 Н
RE = * 
= 1/4 * 69,3 = 17.33 Н
Похожие работы
... напряжений; 4) определить размеры детали и округлить их до ближайших стандартных, согласно которым будет производится подбор сечений. 2.1 Выбор расчетной схемы В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, которые действуют на каждое звено и кинематическую пару. Проектный расчет на прочность будем производить для группы Ассура 2-4 данного ...
... Найденные при силовом анализе механизма величины представлены в таблице 1.4. 57 48 65 0.22 0.6 0.8 0.79 0.7 0.9 73 1.9 Таблица 1.4. Силовой анализ механизма 2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое ...
... длину вектора и переведем ее обратно: = 79 мм = 2370 Н 2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЗВЕНЬЕВ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ 2.1 Выбор расчетной схемы В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, которые действуют на каждое звено и кинематическую пару. Такими внешними силами являются силы инерции , моменты инерции и реакции в кинематических парах R. Под ...
... 74 R05 24.4 0,005 G4 14,7 Fi4 7.02 R04 7.6 G5 24,5 Fi5 8.125 Fур 0,197 2 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое звено и кинематическую пару. Этими ...
0 комментариев