Инерционное воздействие на звенья группы определяем методом теоретической механики.
Зарисовываем группу в масштабе ml=0,001 м/мм, прикладывая силу полезного сопротивления Рв. Сила приложена к центру шарнира В и направлена в сторону противоположно скорости Vв. Расчет ведем для 2 положения механизма. Величину силы полезного сопротивления определяем по диаграмме сил, заданной в исходных данных.
Для положения 2
Рв= 220 н
Далее освобождаем группу от связей со стойкой и звеном 1 и прикладываем вместо них реакции R03, R12п, R12t.
Сила R03 приложена в центре шарнира В и направлена перпендикулярно направляющей ползуна 3.
Сила R12n приложена в центре шарнира В и направлена по звену ВА.
Сила R12t приложена в центре шарнира В и направлена перпендикулярно звену ВА.
Эти реакции на чертеже показаны пунктирными векторами, т.к. окончательные направления пока неизвестны.
Веса G2 и G3 приложены в центрах тяжести звеньев и направлены вертикально вниз.
G2=0,42×9,81=4,12 н
G3=0,17×9,81=1,67 н
Определяем инерционное воздействие на звенья группы.
Звено 3 (ползун) совершает поступательное движение вдоль не подвижной направляющей, в этом случае возникает только сила инерции Рин3. Эта сила приложена а точке В звена 3 и направлена противоположно ускорению Wв. Величина силы равна:
/Рин3/=m3/Wв/
Для положения 2
/Рин3/=0,42×469=197 н
Звено 2 (шатун ВА) совершает плоско параллельное движение, при этом возникает сила инерции Ринs2, направленная противоположно ускорению Ws2 и приложенная в точке S2 и момент инерции Мин2, направленный противоположно угловому ускорению звена ВА.
Величина силы и момента равны:
/Ринs2/=m2/Ws2/
/Мин2/=Js2/Е2/
Для положения 2
/Ринs2/=0,17×469=80 н
/Мин2/=0,0036×9172,3=33,02 нм
Для удобства силового расчета механизма Мин2 представляем эквивалентной парой сил, направление соответствующих сил пары определяем по направлению Мин2. Плечо пары сил принимаем равным длине звена ВА.
/Рин2'/=/Рин2"/=Мин2/lва
Для положения 2
/Рин2'/=33,02/0,075=440,3 н
Составляем векторное уравнение равновесия сил, действующих на группу 2-3:
Рв+Рин3+G3+G2+Ринs2+R12п+R12t+R03=0
Геометрическим условием равновесия группы является замкнутость силового многоугольника. В уравнение равновесия сил Рин2' и Рин2" не записываем, т.к. они равны по величине, но противоположно направлены. В этом уравнении R12п, R12t, R03 неизвестны по величине. Поэтому для его решения определяем величину R12t, составив уравнение моментов всех сил, действующих на звено ВА относительно точки В.
Для положения 2
R12t=463,7 н
При расчете R12t все длины взяты в миллиметрах с чертежа картин силового нагружения, т.к. величина получилась отрицательной, следовательно, мы неверно выбрали направление силы на картине силового нагружения.
В уравнении равновесия сил все силы известны по направлению, по величине неизвестны R12n и R03. Решать уравнение будем графически при помощи плана сил.
Для построения плана сил задаемся масштабным коэффициентом mp= 10 н/мм. Силы, которые изображаются отрезками меньше 2мм в план сил не включаем.
В результате построений определяем неизвестные реакции и с учетом масштаба получаем их величины.
R12п=780 н, R03= 680 н.
| |||
Рис.5. План сил группы Ассура 2-3.