Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Силовой анализ рычажного механизма






    Известны следующие параметры механизма:

    lAB = 0, 36 м;

    lAD = 0, 56 м;

    lОА = 0, 125 м;

    lОС= 0, 25 м;

    lВС= 0, 32 м;

    q= 10кг/м;

    Р=2F1 ;

    (Все ускорения берутся из первого листа курсовой работы).

     

    Требуется определить реакции в кинематических парах и уравновешивающую силу.

    Изображаем механизм в заданном положении с обозначением масштабного коэффициента

     

     

    На механизм действуют следующие силы:

    1.Сила полезного сопротивления , указываемая в задании. Она приложена в точке В коромысла 3 и направлена перпендикулярно ему.

    2.Силы тяжести , определяемые через массы звеньев, которые можно условно найти по формуле m=ql, где q -масса единицы длины звена, l – длина звена

    Следовательно,

    Силы тяжести прикладываются в центрах масс S1, S2 , S3 и направлены вертикально вниз.

    3.Силы инерции звеньев , определяются по формулам

    Эти силы прикладываются в центрах масс и направлены в стороны, обратные ускорениям .

     

    4.Моменты сил инерции М, которые можно найти по формуле

    где IS -моменты инерции звеньев относительно центральных осей.

    т.к.

    ;

    Моменты инерции звеньев определяются по формуле

    Следовательно,

    Моменты сил инерции М направлены в стороны, обратные угловым ускорениям.

    5. Уравновешивающая сила , прикладываемая в точке

    А кривошипа 1, направлена перпендикулярно ему.

    Все силы и моменты указываем на механизме, причем длины векторов берем произвольно.

     

    Изображаем отдельно структурную группу, состоящую из шатуна 2 коромысла 3. Реакции в точках А и С раскладываем на две составляющие, одну из которых направляем по звену (в ту или иную сторону), а вторую -перпендикулярно звену (так же в ту или иную строну). Из точки В на все силы проводим перпендикуляры, которые являются плечами этих сил. Замеряем каждое плечо в миллиметрах и умножаем на µ l:

    Рассматриваем равновесие звена 2, отбрасывая мысленно звено 3, и записываем уравнение моментов относительно точки В:

    .

    Откуда:

    Отбрасываем мысленно звено 2 и записываем уравнение равновесия звена 3 относительно той же точки В:

    Откуда:

     

    Так как эта сила оказалась отрицательной, то вектор зачеркиваем и направляем в другую сторону. Используем графическое условие равновесия двух звеньев и строим силовой многоугольник в масштабе Вычисляем длины векторов сил:

    Начинаем построение с силы , отмечая начало её точкой. Далее силы идут в любом порядке, но желательно, чтобы сначала шли все силы одного звена, а затем силы, действующие на другое звено. Последняя сила- это . Если длина вектора одной из сил оказалась менее 3 мм, то вместо неё ставим точку с обозначением этой силы.

     

    В начале построения к силе проводим перпендикуляр и в конце силы также к ней проводим перпендикуляр.

    Пересечение перпендикуляров дает силы и , причём сила идёт в начало силы , а вектор идет из конца силы .Таким образом, стрелки в многоугольнике идут одна за другой. Сравниваем направления векторов на чертеже и в силовом многоугольнике. Замечаем, что сила направлена в другую сторону. Поэтому её подчёркиваем и поворачиваем на 180˚.Силы в шарнирах А и С попарно складываем: ,

    Сила должна идти навстречу силе , а сила - навстречу . Получаем модули этих сил:

    Чтобы получить реакцию в шарнире В, нужно рассмотреть равновесие одного звена, например- второго. Для этого начало силы нужно соединить с концом силы ,. Получаем вектор , который идет в начало силы . Замеряем длину этого вектора и умножаем на . Получаем модуль этой силы:

     

    Изображаем отдельно кривошип 1 со всеми силами, причем реакцию направляем пока произвольно, а сила направлена в сторону, обратную силе , т.е. .

    Из точки О проводим перпендикуляры ко всем силам, замеряем их и умножаем на .

    Получаем длины плеч сил.

    Рассматривая равновесие кривошипа, записываем уравнение моментов относительно точки О:

    Строим силовой многоугольник для кривошипа в масштабе .

    Находим длины векторов:

    Замыкающий вектор многоугольника представляет собой реакцию ,

    которая направлена в начало первой силы.

     

    Измеряем длину этого вектора и умножаем на масштаб :

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.