Силовой расчет механизма

4.1 Общие положения и определение инерционных нагрузок

Целью силового расчета является определение реакций в кинематических парах механизма. Согласно принципу Даламбера условно к подвижным звеньям прикладываются силы инерции и моменты сил инерции звеньев, тогда все звенья механизма становятся неподвижными.

В кинематическом расчете используют аксиомы и теоремы статики, в том числе и условия равновесия системы сил

∑ F = 0, ∑ M = 0,

где ∑ F − векторная сумма сил;

∑ M − алгебраическая сумма моментов сил относительно любой точки системы.

Сначала силовой расчет проводится для диады 2₂(3 - 4), затем для начального звена со стойкой. В структурных группах возникают статически определимые задачи. Силовой расчет проводится для двух положений механизма, чтобы одно положение соответствовало рабочему ходу (положение 3), а другое - холостому (положение 9).

Размеры, массы, моменты инерции звеньев заданы (табл. 1.1).

Момент сил полезного сопротивления постоянен, М_пс =1500 Н∙м, приложен к коромыслу с направлением противоположным движению коромысла на участие τ перемещения коромысла.

Силы тяжести, сосредоточенные силы инерции моменты сил инерции звеньев вычисляются

G = m_i∙g,

F_ui = −m_i∙a_si,

M_ui = −J_si∙ε_i,

F_ui = m_i∙a_si,

M_ui = J_si ε_i,

i = 1,2,3,…,n,

где G − сила тяжести звена, Н;

g − ускорение свободного падения, g = 9,81 м/c²;

m_i − масса i -го звена, кг;

a_si − ускорение центра массы i -го звена, м/с²;

ε_i − угловое ускорение i - го звена, м/с²;

J_si − момент инерции i - го звена, Н;

F_ui − сила инерции звена, Н;

M_ui − момент сил инерции i- го звена, Дж.

В таблице 4.1 приведены данные к силовому расчету в 3-м и 9-м положениях механизма. Сведения по ускорениям центров масс, по угловым ускорениям взяты из табл. 3.2.

Таблица 4.1

Исходные данные к силовому расчету

№	Наименование параметра	Обозначение параметра	Размерность	Значение
рабочий ход №5	Хол. ход №11
	Масса кривошипа	m2	кг
	Ускорение центра массы кривошипа	aS2	м/c2	23,11	23,11
	Сила инерции кривошипа	Fu2	H	369,76	369,16
	Масса шатуна	m3	кг
	Ускорение центра массы шатуна	aS3	м/c2	42,73	43,75
	Сила инерции шатуна	Fu3	H	726,41	743,75
	Масса коромысла	m4	кг
	Ускорение центра массы коромысла	aS4	м/c2	14,16	19,6
	Сила инерции коромысла	Fu4	H	240,72	333,2
	Момент инерции кривошипа относительно центра массы	JS2	кг∙м2	−	−
	Угловое ускорение кривошипа	ε2	1/c2
	Момент сил инерции кривошипа	Mu2	Н∙м
	Момент инерции шатуна относительно центра массы	JS3	кг∙м2	0,51	0,51
	Угловое ускорение шатуна	ε3	1/c2	20,48	75,4
	Момент от сил инерции шатуна	Mu3	Н∙м	10,444	38,454
	Момент инерции коромысла относительно центра массы	JS4	кг∙м2	0,18	0,18
	Угловое ускорение коромысла	ε4	1/c2	101,14	134,61
	Момент от сил инерции коромысла	Mu4	Н∙м	18,205	24,229
	Вес кривошипа	G2	Н	156,96	156,96
	Вес шатуна	G3	Н	166,77	166,77
	Вес коромысла	G4	Н	166,77	166,77
	Момент силы полезного сопротивления	Mпс	Н∙м

4.2 Силовой расчет структурной группы 2₂(3,4) при рабочем ходе

Строим кинематическую схему структурной группы 2₂(3,4)в масштабе μ_ℓ = 0,0025 м/мм. К шатуну 3 и коромыслу 4 прикладываем все внешние силы, в том числе силы тяжести G₃, G₄, силы инерции F_u3,F_u4, моменты от сил инерции М_u3, М_u4, момент силы от полезного сопротивления М_пс с учетом их направлений.

В местах отрыва шатуна от кривошипа и коромысла от стойки, т. е. кинематических парах А и С, прикладываем реакции R₂₃, R₁₄. Так как эти реакции неизвестны по величине и направлению, то вместо них в указанных точках прикладываем их нормальные и тангенциальную составляющие R₂₃(R₂₃ⁿ, R₂₃^t), R₁₄(R₁₄ⁿ, R₁₄^t) параллельно и перпендикулярно звеньям 3 и 4

R₂₃ⁿ ΙΙ АВ, R₂₃^t АВ, R₁₄ⁿ ΙΙ ВC, R₁₄^t ВC.

Порядок и очередность определения реакций в КП диады 2₂(3,4) складываются в соответствии с рекомендациями [4] (с. 40, таблица 6.1) и состоят в основном из следующих четырех последовательных позиций.

1. По условию Даламбера шатун находится в равновесии, он неподвижен. Алгебраическая сумма моментов всех сил на шатуне относительно точки B равна нулю (4.2).

∑ M_B(3) = 0.

Опустив перпендикуляры из точки B на линии действия силы инерции F_u3 и силы тяжести шатуна G₃, находим плечи этих сил (кратчайшие расстояния)

h_G3 = 47 мм, h_u3 = 13 мм.

Направление момента силы, совпадающее с движением часовой стрелки, считаем отрицательным. Зададимся предварительно направлением вектора R₂₃^t, истинность которого уточнится позже по положительному или отрицательному значению найденной реакции R₂₃^t. В случае отрицательного ответа авансовое направление R₂₃^t следует поменять на противоположное. Из развернутого уравнения (4.3) имеем:

∑ M_B(3) = − R₂₃^t∙ АВ − M_и(3) ⁄ μ_ℓ + G₃∙h_G3 − F_u3∙h_u3 = 0,

R₂₃^t = (− M_и(3) ⁄ μ_ℓ + G₃∙h_G3 − F_u3∙h_u3) ⁄ АВ =

= (7838,19+ 9443,33–2088,8) ⁄ 110 мм = 176,1 Н.

Отрицательный ответ опровергает истинность предполагаемого направления R₂₃^t.

2. По принципу Даламбера звенья 3 и 4 в структурной группе 2₂(3,4) находятся в равновесном состоянии. Воспользуемся уравнением (4.1)

∑ M_B(4) = 0.

Опустив перпендикуляры из точки B на линии действия силы инерции F_u4 и силы тяжести шатуна G₄, находим плечи этих сил (кратчайшие расстояния)

h_G4 = 26 мм, h_u4 = 37 мм.

Направление момента силы, совпадающее с движением часовой стрелки, считаем отрицательным. Зададимся предварительно направлением вектора R₂₃^t, истинность которого уточнится позже по положительному или отрицательному значению найденной реакции R₂₃^t. В случае отрицательного ответа авансовое направление R₂₃^t следует поменять на противоположное. Из развернутого уравнения (4.3) имеем:

∑ M_B(4) = R₁₄^t∙ ВС + M_и(4) ⁄ μ_ℓ + G₄∙h_G4 − F_u4∙h_u4 − M_пс ⁄ μ_ℓ = 0,

R₁₄^t = (− M_и(4) ⁄ μ_ℓ − G₄∙h_G4 + F_u4∙h_u4 + M_пс ⁄ μ_ℓ) ⁄ ВС =

= (4336,02+8906,64+3641+ 300000) ⁄ 65 мм = 4355,64 Н.

3. Уравнения равновесных всех действующих сил (план сил), приложенных к звеньям 3 и 4:

∑ R₃₄ = 0;

R₂₃ⁿ + R₂₃^t + F_и3 + G₃ + F_и4 + G₄ + R₁₄ⁿ + R₁₄^t = 0.

Для построения плана сил примем масштабный коэффициент сил

μ_F = R₁₄^t ⁄ R₁₄^t = 4355,64 Н ⁄ 145 мм = 30 Н/мм.

где R₁₄^t = 200 мм, чертежная длина вектора силы сопротивления. Длины векторов сил в выше приведенном уравнении равны в (мм):

R₂₃^t = R₂₃^t ⁄ μ_F = 176,1 Н ⁄ 30 Н/мм = 5,8,

G₃ = G₃ ⁄ μ_F = 166,77 Н ⁄ 30 Н/мм = 5,55,

F_и3 = F_и3 ⁄ μ_F = 726,41 Н ⁄ 30 Н/мм = 24,21,

F_и4 = F_и4 ⁄ μ_F = 240,72 Н ⁄ 30 Н/мм = 8,02,

G₄ = G₄ ⁄ μ_F = 166,77 Н ⁄ 30 Н/мм = 5,55.

У векторов известны направления, которые должны замкнуть векторный многоугольник. Сначала отложим векторы известных сил, действующих на третье звено (R₂₃^t, G₃, F_и3). Замыкание многоугольника сил осуществляется проведением линий действий векторов сил, действующих на четвертое звено (R₁₄^t, G₄, F_и4). Замыкание многоугольника сил осуществляется проведением линий действий векторов сил в точке L до их взаимного пересечения в точке К. Из полученного плана сил, замерим длины векторов

R₂₃ = R₂₃∙μ_F = 184 мм ∙30 Н/мм = 5520 Н,

R₁₄ = R₁₄∙μ_F = 147 мм ∙30 Н/мм = 4410 Н.

4. Определение реакций в кинематической паре B между звеньями 3 и 4. Рассмотрим равновесие 3-го звена по уравнению (4.1)

∑ F₃ = 0,

Реакция R₄₃ со стороны 4-го звена будет замыкающим вектором многоугольника (плана) сил

R₂₃ + R₄₃ + F_и3 + G₃ = 0.

Векторы известных сил R₂₃, G₃, F_и3 на плане сил (4.5; 4.6) уже отложены. Замерим длину полученного вектора R₄₃ = 158. Модуль этой силы, реакция между звеньями 3 и 4, равен

R₄₃ = R₄₃∙μ_F = 158 мм ∙30 Н/мм = 4740 Н.

4.3 Силовой расчет ведущего звена при рабочем ходе

Строим план ведущего звена (лист 2) в масштабе длин =0,005 м/мм. К звену ОА проложим силы: в центре масс S₂ силу тяжести G₂ = 156,96 H центробежную силу инерции направленную противоположно ускорению центра масс, в точке A приложим реакцию со стороны третьего звена.

1. Рассмотрим условие равновесия моментов сил относительно точки O:

∑ M_о(2) = 0,

R₃₂∙h₃₂ + G₂∙h_G2 − F_ур∙h_ур = 0,

F_ур = (R₃₂∙h₃₂ + G₂∙h_G2) ⁄ h_ур = (1412,64 + 49680) ⁄ 35 мм = 1459,7 Н.

2. Реакцию со стороны стойки R₁₂ определим из условия равновесия сил, действующих на второе звено, по уравнению (4.2):

∑ F₍₂₎ = 0,

R₃₂ + G₂ + F_и2 + F_ур + R₁₂ = 0.

Для построения плана сил примем масштабный коэффициент сил

μ_F = 30 Н/мм.

Длины векторов сил равны:

R₃₂ = R₃₂ ⁄ μ_F = 156,96 ⁄ 30 Н/мм = 5,23 мм,

G₂ = G₂ ⁄ μ_F = 5520 Н ⁄ 30 Н/мм = 184 мм,

F_и2 = F_и2 ⁄ μ_F = 369,76 Н ⁄ 30 Н/мм = 12,32 мм,

F_ур = F_ур ⁄ μ_F = 1459,7 Н ⁄ 30 Н/мм = 48,6 мм.

Строим план сил. Из точки М последовательно вектор за вектором откладываем векторы сил и из чертежа находим длину замыкающего вектора R₁₂ = 212мм. Реакция со стороны стойки равна:

R₁₂ = R₁₂∙μ_F = 212 мм ∙30 Н/мм = 6360 Н.

Уравновешивающий момент М_ур равный

М_ур = F_ур∙ℓ_ОА = 1459,7 Н ∙0,175 м = 255,45 Н∙м.

соответствует движущему (крутящему) моменту. Мгновенная мощность во 3-м положении механизма равна:

Р_дв(2) = М_ур∙ω₂ = 255,45 Н∙м∙ 17 рад/с ≈ 4,3 кВт.

4.4 Силовой расчет механизма в 9-м положении при холостом ходе и результаты силового расчета

Построения, расчеты 9-ого положения механизма аналогичны построениям и расчетам, приведенным в предыдущем параграфе для 2-ого положения. Индексация, обозначение, параметров сил, векторов сохранены. Они приведены в таблице 4.2.

Строим кинематическую схему структурной группы 2₂(3,4)в масштабе μ_ℓ = 0,005 м/мм. К шатуну 3 и коромыслу 4 прикладываем все внешние силы, в том числе силы тяжести G₃, G₄, силы инерции F_u3,F_u4, моменты от сил инерции М_u3, М_u4, момент силы от полезного сопротивления М_пс с учетом их направлений.

В местах отрыва шатуна от кривошипа и коромысла от стойки, т. е. кинематических парах А и С, прикладываем реакции R₂₃, R₁₄. Так как эти реакции неизвестны по величине и направлению, то вместо них в указанных точках прикладываем их нормальные и тангенциальную составляющие R₂₃(R₂₃ⁿ, R₂₃^t), R₁₄(R₁₄ⁿ, R₁₄^t) параллельно и перпендикулярно звеньям 3 и 4

R₂₃ⁿ ΙΙ АВ, R₂₃^t АВ, R₁₄ⁿ ΙΙ ВC, R₁₄^t ВC.

Порядок и очередность определения реакций в КП диады 2₂(3,4) складываются в соответствии с рекомендациями [4] (с. 40, таблица 6.1) и состоят в основном из следующих четырех последовательных позиций.

1. По условию Даламбера шатун находится в равновесии, он неподвижен. Алгебраическая сумма моментов всех сил на шатуне относительно точки B равна нулю (4.2).

∑ M_B(3) = 0.

Опустив перпендикуляры из точки B на линии действия силы инерции F_u3 и силы тяжести шатуна G₃, находим плечи этих сил (кратчайшие расстояния)

h_G3 = 59 мм, h_u3 = 18 мм.

Направление момента силы, совпадающее с движением часовой стрелки, считаем отрицательным. Зададимся предварительно направлением вектора R₂₃^t, истинность которого уточнится позже по положительному или отрицательному значению найденной реакции R₂₃^t. В случае отрицательного ответа авансовое направление R₂₃^t следует поменять на противоположное. Из развернутого уравнения (4.3) имеем:

∑ M_B(3) = R₂₃^t∙ АВ + M_и(3) ⁄ μ_ℓ − G₃∙h_G3 + F_u3∙h_u3 = 0,

R₂₃^t = (− M_и(3) ⁄ μ_ℓ + G₃∙h_G3 − F_u3∙h_u3) ⁄ АВ =

= (13387,5– 9839,43–7690,8) ⁄ 110 мм = −37,66 Н.

Положительный ответ подтверждает истинность предполагаемого направления R₂₃^t.

2. По принципу Даламбера звенья 3 и 4 в структурной группе 2₂(3,4) находятся в равновесном состоянии. Воспользуемся уравнением (4.1)

∑ M_B(4) = 0.

Опустив перпендикуляры из точки B на линии действия силы инерции F_u4 и силы тяжести шатуна G₄, находим плечи этих сил (кратчайшие расстояния)

h_G4 = 8 мм, h_u4 = 36 мм.

Направление момента силы, совпадающее с движением часовой стрелки, считаем отрицательным. Зададимся предварительно направлением вектора R₂₃^t, истинность которого уточнится позже по положительному или отрицательному значению найденной реакции R₂₃^t. В случае отрицательного ответа авансовое направление R₂₃^t следует поменять на противоположное. Из развернутого уравнения (4.3) имеем:

∑ M_B(4) = − R₁₄^t∙ ВС − M_и(4) ⁄ μ_ℓ + G₄∙h_G4 + F_u4∙h_u4 = 0,

R₁₄^t = (− M_и(4) ⁄ μ_ℓ + G₄∙h_G4 + F_u4∙h_u4) ⁄ ВС =

= (11995,2- 1334,16–4845,8) ⁄ 65 мм = 89,5 Н.

3. Уравнения равновесных всех действующих сил (план сил), приложенных к звеньям 3 и 4:

∑ R₃₄ = 0;

R₂₃ⁿ + R₂₃^t + F_и3 + G₃ + F_и4 + G₄ + R₁₄ⁿ + R₁₄^t = 0.

Для построения плана сил примем масштабный коэффициент сил

μ_F = R₁₄^t ⁄ R₁₄^t = 89,5 Н ⁄ 15 мм = 6 Н/мм.

где R₁₄^t = 15 мм, чертежная длина вектора силы сопротивления. Длины векторов сил в выше приведенном уравнении равны в (мм):

R₂₃^t = R₂₃^t ⁄ μ_F = 37,66 Н ⁄ 6 Н/мм = 6,27,

G₃ = G₃ ⁄ μ_F = 166,77 Н ⁄ 6 Н/мм = 27,79,

F_и3 = F_и3 ⁄ μ_F = 743,75 Н ⁄ 6 Н/мм = 123,95,

F_и4 = F_и4 ⁄ μ_F = 333,2 Н ⁄ 6 Н/мм = 55,5,

G₄ = G₄ ⁄ μ_F = 166,77 Н ⁄ 6 Н/мм = 27,79.

У векторов известны направления, которые должны замкнуть векторный многоугольник. Сначала отложим векторы известных сил, действующих на третье звено (R₂₃^t, G₃, F_и3). Замыкание многоугольника сил осуществляется проведением линий действий векторов сил, действующих на четвертое звено (R₁₄^t, G₄, F_и4). Замыкание многоугольника сил осуществляется проведением линий действий векторов сил в точке L до их взаимного пересечения в точке К. Из полученного плана сил, замерим длины векторов

R₂₃ = R₂₃∙μ_F = 67 мм ∙6 Н/мм =402 Н,

R₁₄ = R₁₄∙μ_F = 17 мм ∙6 Н/мм = 102 Н.

4. Определение реакций в кинематической паре B между звеньями 3 и 4. Рассмотрим равновесие 3-го звена по уравнению (4.1)

∑ F₃ = 0,

Реакция R₄₃ со стороны 4-го звена будет замыкающим вектором многоугольника (плана) сил

R₂₃ + R₄₃ + F_и3 + G₃ = 0.

Векторы известных сил R₂₃, G₃, F_и3 на плане сил (4.5; 4.6) уже отложены. Замерим длину полученного вектора R₄₃ =. Модуль этой силы, реакция между звеньями 3 и 4, равен

R₄₃ = R₄₃∙μ_F = 47 мм ∙6 Н/мм = 292 Н.

4.3 Силовой расчет ведущего звена при холостом ходе

Строим план ведущего звена (лист 2) в масштабе длин =0,005 м/мм. К звену ОА проложим силы: в центре масс S₂ силу тяжести G₂ = 156,96 H центробежную силу инерции направленную противоположно ускорению центра масс, в точке A приложим реакцию со стороны третьего звена.

1. Рассмотрим условие равновесия моментов сил относительно точки O:

∑ M_о(2) = 0,

R₃₂∙h₃₂ − G₂∙h_G2 + F_ур∙h_ур = 0,

F_ур = (− R₃₂∙h₃₂ + G₂∙h_G2) ⁄ h_ур = (1569,6 - 8844 мм) ⁄ 35 мм = -297,5 Н.

2. Реакцию со стороны стойки R₁₂ определим из условия рав­новесия сил, действующих на второе звено, по уравнению (4.2):

∑ F₍₂₎ = 0,

R₃₂ + G₂ + F_и2 + F_ур + R₁₂ = 0.

Для построения плана сил примем масштабный коэффициент сил

μ_F = 6 Н/мм.

Длины векторов сил равны:

R₃₂ = R₃₂ ⁄ μ_F = 402 Н ⁄ 6 Н/мм = 67 мм,

G₂ = G₂ ⁄ μ_F = 156,96 Н ⁄ 30 Н/мм = 5,23 мм,

F_и2 = F_и2 ⁄ μ_F = 396,76 Н ⁄ 6 Н/мм = 61,62 мм,

F_ур = F_ур ⁄ μ_F = 297,5 Н ⁄ 6 Н/мм = 49,5 мм

Строим план сил. Из точки М последовательно вектор за вектором откладываем векторы сил и из чертежа находим длину замыкающего вектора R₁₂ = 43 мм. Реакция со стороны стойки равна:

R₁₂ = R₁₂∙μ_F = 95 мм ∙6 Н/мм = 570 Н.

Уравновешивающий момент М_ур равный

М_ур = F_ур∙ℓ_ОА = 297,5 Н ∙0,175 м = 52,1 Н∙м.

соответствует движущему (крутящему) моменту. Мгновенная мощность во 2-м положении механизма равна:

Р_дв(2) = М_ур∙ω₂ = 52,1 Н∙м ∙885,7 рад/с ≈ 0,9 кВт.

Таблица 4.2

Исходные, промежуточные, результирующие данные по силовому расчету механизма во 2-м и 9-м положении

№	Наименование параметра	Обозначение	Размерность	Значение
полож. №2	полож. №9
Силовой расчет диады 3 − 4
	Плечо силы инерции шатуна относительно точки В	hu3	мм		114,5
	Плечо силы тяжести шатуна относительно точки B	hG3	мм		110,67
	Длина шатуна	AB	мм
	Тангенциальная составляющая реакции в КП A	R23t	Н	−92,18	77,277
	Плечо силы инерции коромысла относительно точки В	hu4	мм
	Плечо силы тяжести коромысла относительно точки В	hG4	мм
	Длина коромысла	BC	мм
	Тангенциальная составляющая реакции в КП С	R14t	Н		23,3
	Масштабный коэффициент плана сил диады 3−4	μF(3,4)	Н/мм	27,1	4,66
	Чертежная длина вектора реакции	R23t	мм	7,72	16,58
	Вектор силы тяжести шатуна	G3	мм	5,43	31,58
	Вектор силы инерциии шатуна	Fu3	мм	2,65	66,3
	Вектор силы тяжести коромысла	G4	мм	4,7	27,37
	Вектор тангенциальной составляющей реакции	R14t	мм
	Вектор силы инерции коромысла	Fu4	мм	9,55	16,46
	Реакция КП С	R14	Н		43,8
	Реакция КП А	R23	Н		151,45
	Реакция КП В	R43	Н	7181,5	93,2
	Вектор реакции в КП В	R43	мм
Силовой расчет начального звена
	Плечо реакции КП А относительно точки О	h32	мм	55,2	41,8
	Плечо силы тяжести кривошипа относительно точки О	hG2	мм	22,2	11,3
	Длина кривошипа	OA	мм
	Уравновешивающая сила	Fур	Н		133,4
	Масштабный коэффициент плана сил	μF1	Н/мм	27,1	4,66
	Вектор реакции в КП A	R32	мм		32,5
	Вектор силы тяжести кривошипа	G2	мм	3,73	6,65
	Вектор силы инерции кривошипа	Fu2	мм	4,84	28,2
	Вектор уравновешивающей силы	Fур	мм	257,75	28,6
	Реакция в КП О	R12	Н	810,3
	Уравновешивающий момент	Mур	Н∙м		18,67
	Мощность электродвигателя	Pдв	Вт

Результаты силовых расчетов сводим в таблицу 4.3.

Таблица 4.3

Реакции в кинематических парах

№ положения	Ход механизма
	рабочий		810,3		7181,5
	холостой	18,67		151,45	93,2	43,8

Заключение:

Инженер-конструктор должен владеть современными методами расчета и конструирования новых быстроходных автоматизированных и высокопроизводительных машин. Рационально спроектированная машина должна удовлетворять социальным требованиям – безопасности обслуживающего персонала; эксплуатационным, экономическим, технологическим и производственным требованиям. Эти требования представляют сложный комплекс задач, которые должны быть решены в процессе проектирования новой машины.

Решение этих задач на начальной стадии проектирования состоит в выполнении анализа и синтеза проектируемой машины, а также в разработке ее кинематической схемы, обеспечивающей с достаточным приближением воспроизведение требуемого закона движения.

Курсовое проектирование способствует закреплению, углублению и обобщению теоретических знаний, а также применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по исследованию и расчету механизмов и машин; оно развивает творческую инициативу и самостоятельность, повышает интерес к изучению дисциплины и прививает некоторые навыки научно-исследовательской работы. Учебная и инженерная ценность курсового проекта определяется в значительной степени комплексностью проектного задания и реальностью объектов проектирования.

При решении задач проектирования кинематических схем механизмов учтены структурные, метрические, кинематические и динамические условия, обеспечивающие воспроизведение проектируемым механизмом заданного закона движения.

Современные методы кинематического и кинетостатического анализов, а в значительной степени и методов синтеза механизмов определяются его структурой, т. е. способом его образования.

Закон движения представлен диаграммой перемещения звена в функции угла поворота при его равномерном вращении, графиком скорости и графиком тангенциальных ускорений в функции того же угла.

Кроме построения графиков углов передачи, целесообразно было также для двух-трех характерных положений найти скорости и ускорения звена аналитическим методом; по этим скоростям и ускорениям можно судить об имеющих место отклонениях от заданного закона движения звена, т. е. можно сделать вывод, что значения скоростей и ускорений взятые из планов скоростей и ускорений имеют достаточно большую погрешность, что свидетельствует о неточности определение скоростей и ускорений точек механизма графическим методом.

Структурный анализ дает возможность определить порядок и методы кинематического анализа. Задачи кинематики комплексно связаны с задачами кинетостатического анализа. Произведенный структурный анализ позволяет решить задачу кинетостатического расчета в последовательности, обратной порядку кинематического исследования; т. е. начиная расчет с последней, считая от ведущего звена, ассуровой группы и кончая расчетом ведущего звена.

Кинетостатический расчет дает возможность определить реакции в кинематических парах, уравновешивающий момент и уравновешивающую силу на ведущем звене и усилия, действующие на отдельные звенья механизма. Эти условия необходимы при расчете звеньев на прочность и определение их рациональных конструктивных форм.

Список литературы

1. Курсовой проект по прикладной механике: методические указания /Сост. Тарханов В. И. – Ульяновск, УлПИ 1989.

2. Задания на курсовой проект по прикладной механике/Сост. Тарханов В. И. – Ульяновск, УлПИ, 1984.

3. Кинематическое исследование плоских рычажных механизмов аналитическими методами: методические указания/Сост. Тарханов В. И. – Ульяновск, УлПИ, 1982.

4. Прикладная механика: учебное пособие для вузов/Заблонский К. И. – К.: из-во Высшая школа, 1984.