Силовой расчёт механизма

Основной задачей силового расчета является определение реакций в кинематических парах механизма и внешней уравновешивающей силы, уравновешивающего момента, являющейся реактивной нагрузкой со стороны отсоединенной части машинного агрегата.

Силовой расчет начинаем с группы Ассура. Отсоединяем ее от механизма и вычерчиваем в масштабе m_l =0,001 м/мм. Покажем действующие на нее внешние силы и силы реакций, возникающих в разорванных связях. Действие отброшенной стойки заменим реакцией R₁₂ , которая направлена по перпендикуляру к направляющей и приложена в точке В, т. к. все силы, действующие на звено 3, проходят через ось шарнира В. Реакцию в шарнире А-R₁₂ разложим на составляющие: Rⁿ₁₂ - нормальная составляющая, направленная вдоль звена АВ и R^t₁₂ - тангенциальная - по пер­пендикуляру к звену АВ.

1) Определим модули сил инерции звеньев и моментов пар сил инерции, действующих на звенья механизма:

Н, т.к.

Н´м

Н

Н´м

H

Силы веса звеньев (этими силами пренебрегаем, так как они малы):

Н

Н

Сила давления газов по индикаторной диаграмме P_В =1586,5 Н

2) Условие равновесия системы:

3) Определение реакций:

где h₁ определяем из чертежа h₁=40,36 мм, тогда

h₁=[h₁]´m_l =40,36´0,001=0,0404 м

Н.

мм

Строим планы сил с масштабным коэффициентом m_Р=50 Н/мм и из него находим:

[R₁₂ⁿ]=108.29 мм , R₁₂ⁿ=[R₁₂ⁿ]´ =108.29´50=5414.5 H

[R₀₃]=17.59 мм , R₀₃=[R₀₃]´ =17.59´50=879 H

[R₁₂]=111,8 мм , R₁₂=[R₁₂ⁿ]´ =111,8´50=5590 H

4) Силовой анализ механизма 1-го класса.

Строим положение кривошипа с масштабным коэффициентом m₁=0,001 м/мм и к точкам А и С прикладываем реакцию и равную по величине, но противоположную по направлению

,

На звено 1 также действует момент сил инерции:

где угловое ускорение рассчитывается по формуле:

e₁=729,74 рад/с²

кг´м2, тогда

Н´м.

Также к звену приложен уравновешивающий момент М_у. Для определения, которого составим уравнение моментов относительно точки О.

[h₂₁]=19,06 мм

h₂₁=[h₂₁]´m₁=19,06´0,001=0,019 м.

Н´м.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КУЛАЧКОВОГО МЕХАНИЗМА

Задача синтеза кулачкового механизма состоит в том, чтобы построить профиль кулачковой шайбы, удовлетворяющей заданным требованиям.

Закон движения толкателя 4

Рабочий угол профиля j_р=150°

Угол верхнего выстоя j_в.в.=20°.

Ход толкателя h=15 мм.

Максимально допустимый угол давления a_доп=[a]=38°

Отношение максимального ускорения к минимальному а₁/а₂=2

Построение диаграммы аналогов ускорений.

Построение диаграммы аналогов скоростей и перемещения толкателя методом графического интегрирования.

Масштабные коэффициенты:

,