Структурный анализ рычажного механизма (стр. 6 из 9)
Длина векторов на плане ускорений:
Ускорение центра тяжести ползуна B5
где
Пересечение этих векторов образуют точку b5 на плане ускорений.
2.4.2. Ускорений шарнирных точек, центров тяжести звеньев и угловых ускорений звеньев для положения кривошипа 7.
Ускорение точки А3
Ускорение точки А3 относительно точки С
.Длина векторов на плане ускорений:
Измерением находим
Ускорение точки А3
Угловое ускорение кулисы
где АС=422.81 мм;
Ускорение точки B
Ускорение центра тяжести кулисы S3
Длина векторов на плане ускорений:
Ускорение центра тяжести ползуна B5
где
Пересечение этих векторов образуют точку b5 на плане ускорений.
2.4.3. Ускорений шарнирных точек, центров тяжести звеньев и угловых ускорений звеньев для положения кривошипа 10.
Ускорение точки А3
Ускорение точки А3 относительно точки С
.Длина векторов на плане ускорений:
Измерением находим
Ускорение точки А3
Угловое ускорение кулисы
где АС=138.95 мм;
Ускорение точки B
Ускорение центра тяжести кулисы S3
Длина векторов на плане ускорений:
Ускорение центра тяжести ползуна B5
где
Пересечение этих векторов образуют точку b5 на плане ускорений.
2.5. Построение графиков аналога скорости и ускорения
механизма
Найдём дополнительные значения масштабов, необходимые для верного построения диаграмм:
где
–длина вспомогательного отрезка.Строим график аналога скорости методом дифференцирования графика перемещения, а аналога ускорения дифференцированием графика аналога скорости.
3. Силовой расчёт рычажного механизма
3.1. Определение силы полезного сопротивления.
Сила полезного сопротивления, действующая на ползун, определяется согласно заданного графика технологической нагрузки (лист 2).
3.2. Определение массы звеньев.
Массы звеньев (кг), определяемые как отношение веса к ускорению свободного падения, равны:
Так как силы тяжести звеньев 2,4 малы по сравнению с технологической нагрузкой условно принимаем их массы равными нулю.
3.3. Определение сил инерции и моментов сил инерции звеньев.
Силы инерции звеньев (Н), определяемые как произведение массы на ускорение центра тяжести.
Для звена 5.
Положение механизма 3:
Положение механизма 7:
Положение механизма 10:
Для звена 4.
Для звена 3.
Положение механизма 3:
Положение механизма 7:
Положение механизма 10:
Силы инерции направлены в сторону, противоположную ускорениям центров тяжести звеньев.
Моменты сил инерции звеньев (Н·м) определяются по уравнению
,где IS – момент инерции массы звена относительно оси, проходящей через его центр тяжести (кг·м2),
e – угловое ускорение звена (1/с2).
Момент инерции 3 звена, для 3, 7 и 10 соответственно
Моменты сил инерции направлены в сторону, противоположную угловым ускорениям звеньев.
3.4. Расчёт группы ВПП.
Силовой расчет механизма начинают с группы Ассура, наиболее удаленной от группы начального звена, т.е. в данном случае с группы ВПП.
В начале рассмотрим звено 4.
Из этого уравнения следует, что сила
и приложена в точке B к звену 4.Сумма моментов для звена 4 относительно точки B позволяет вычислить момент в поступательной паре B, образованный звеньями 4 и 3,
Рассмотрим группу звеньев 4 - 5 :
Векторное уравнение сил для группы звеньев 4 - 5 дает возможность определить модули векторов сил F45 и F05.