Рассмотрим структурную группу 4-5 (ползун кулисы – штанга)

 

Для кулисного механизма считается заданными погонная плотность 5 звена ρ₅=30 кг/м, погонная плотность 3 звена ρ₃=10 кг/м, масса заготовок m_ЗАГ = 70 кг., количество заготовок i = 10 шт., коэффициенты трения штанги f _шт=0,09, от загружаемых деталей f _т3 =0,11.

 

Массы звеньев механизма:

масса нагруженной штанги:

 кг.

где:

м.

определяем силу тяжести нагруженной штанги:

 Н

определяем силу инерции нагруженной штанги:

 Н

где: W_E = 0.057 м/с² ускорение нагруженной штанги.

определяем силу трения:

 Н

составим уравнение равновесия штанги:

где:

 Н

значение P ₄₅ нам не известно, найдем его графическим способом, для этого построим план сил.

Целесообразно принять масштаб построения:

l_{G 5} = G ₅ / m _P= 9810/50=196,2 мм;

l_{P тр} = Р_тр/ m _P= 1079,1/50= 21,58 мм;

l_{P ин} = Р_ин/ m _P= 57/50= 1,14 мм;

l_{R 05} = R ₀₅ / m _P= 4905/50= 98,1 мм;

Определим величину силы  P ₄₅ = l_{F 45}×m _P=22,72×50=1136 кН

Рассмотрим структурную группу 2-3

 

масса кулисы:

 кг.

где:

=1,93 м - длинна кулисы;

вес кулисы:

 Н

сила инерции кулисы:

где:

 м/с²

 Н

Сила инерции штанги прикладывается к точке К расстояние до которой определяется по формуле:

;

где:

м

м

Pl_sk = l_SK /m _l =0,32/0,005=64 мм.

 

Реакции действующие на (2-3) R₀₃; R₂₃; R₃₄.

Откуда известно:

R ₃₄ = - R ₄₅ = 1136 Н

R ₂₃ направлена перпендикулярно кулисе из точки А.

Составим уравнение моментов относительно точки А:

где:

    l_O1A=1,85 м;

    h₁=0,0792 м;

    h ₂ = 0,3 м;

    h ₃ =0,048 м;

 Н

Построим план сил. Масштабный коэффициент построения примем:

R ₄₃=1136/5=227,2 мм;

P _ин3=0,965/5=0,193 мм;

G ₃=189/5=37,8 мм;

R^T_{O 1}=53,69/5=10,74 мм;

Графически определим реакции R₂₃ и :

 Н

 Н

 

Рассмотрим структурную группу 2-1

Определим реакции действующие на кривошип:

R ₂₁ + R ₀₁ = 0

Найдем крутящий момент:

Уравновешивающий момент М_У :

 Н×м

 

Рычаг Жуковского

 

Рычаг Жуковского это план сил в данном положении повернутый на 90° и рассматриваемый как твердое тело с приложенными в денных точках всеми силами действующими на это тело.

Найдем уравновешивающую силу Р_У :

 Н

 

Сравниваем значения полученные при расчете по структурным группам и при расчете по рычагу Жуковского:

Что удовлетворяет условию.

 

Кинетостатическое исследование холостого хода

 

Рассмотрим структурную группу 4-5 (шатун кулисы – штанга)

 

Массы звеньев механизма:

масса штанги:

 кг.

где:

м.

определяем силу тяжести штанги:

 Н

определяем силу инерции штанги:

 Н

где: W_E = 0,651 м/с² ускорение штанги.

определяем силу трения:

 Н

составим уравнение равновесия штанги:

где:

 Н

значение P ₄₅ нам не известно, найдем его графическим способом, для этого построим план сил.

Целесообразно принять масштаб построения:

l_{G 5} = G ₅ / m _P= 2943/50=58,86 мм;

l_{P тр} = Р_тр/ m _P= 323,7/50= 6,47 мм;

l_{P ин} = Р_ин/ m _P= 195/50= 3,9 мм;

l_{R 05} = R ₀₅ / m _P= 1471,5/50= 29,43 мм;

Определим величину силы  P ₄₅ = l_{F 45}×m _P=10,37×50=518,5 кН