Материал: ТММ в_авиастроении

12.Определяем угловые ускорения звеньев 2, 3, 4 и 5.

3.7. Определение скоростей и ускорений в кулисных механизмах

Пример 3. Рассмотрим построение планов скоростей и ускорений кулисного механизма (Рис. 3.3 а). Дано: ω1 = const, lO1A1 , lO1O3 .

Определяем скорость точки А1 звена 1:

36

4. Кинетостатический (силовой) расчёт плоских

механизмов с низшими парами

4.1. Общие сведения

При решении задач силового расчета механизмов предполагаются известными закон движения входного звена, массы и моменты инерции звеньев механизма. Таким образам, всегда могут быть определены те силы инерции, которые необходимы для решения задач силового расчета с помощью уравнений равновесия.

Кинетостатика механизмов занимается решением двух задач: определением усилий (реакций) в кинематических парах; определением так называемых уравновешивающих сил.

Без знания сил, найденных путем кинетостатического расчета, нельзя рассчитывать детали машин на прочность и износ, подбирать подшипники, определять необходимую мощность и коэффициент полезного действия. В качестве примера приведем силовой расчет шестизвенного механизма с входным звеном 1, показанного на рис. 2.1, с известными массами звеньев m и силой полезного сопротивления FC . Силы полезного сопротивления FC может быть задана численным значением, либо индикаторной диаграммой, либо механической характеристикой.

Индикаторная диаграмма представляет собой графическую зависимость силы

38

полезного сопротивления или давления на поршень от его положения.

Если задана индикаторная диаграмма двигателя внутреннего сгорания, то по

Для механизма воздушного компрессора силу полезного сопротивления FC [H]

можно определить непосредственно из индикаторной диаграммы, зная положение поршня.

Механическая характеристика представляет собой графическую зависимость момента, приложенного к входному валу рабочей машины от угловой скорости этого вала.

Кинетостатический расчет механизма начинают с группы Ассура, наиболее удаленной от входного звена, и проводят его последовательно согласно формуле строения 1 → 221 (2, 3) → 222 (4, 5).

4.2. Силовой расчет групп Ассура

Рассмотрим расчет группы 222 (звеньев 4, 5). Силы тяжести G4 и G5 звеньев 5 и 4 приложены в центрах тяжести в точках D и S4 и направлены вертикально вниз. Так как группы Ассура являются статически определяемыми кинематическими цепями, то, применяя принцип Даламбера, согласно которому, если к действующей на группу системе внешних и внутренних сил добавить силы инерции, то такую систему можно рассматривать в равновесии, сводим задачу динамики к задаче статики. Рассматриваемая группа освобождена от связей. Вместо них надо приложить соответствующие реакции: R05 – реакцию, действующую в поступательной паре со стороны стойки на звено 5 и R34 – реакцию, действующую в шарнире С со стороны звена 3 на звено 4. Реакция R05 не известна по величине,

39

но известна по направлению – перпендикулярно направляющей X. Реакция R34 –

неизвестна ни по величине, ни по направлению. Поэтому разложим ее на две составляющие Rτ34 – тангенциальную, направленную перпендикулярно звену CD и R34n – нормальную, направленную вдоль звена CD (рис. 4.1).

b

G5

Рис. 4.1. Схема к силовому расчету группы Асура второго вида

Для того, чтобы написать условия равновесия для группы 222, необходимо приложить к ней силы инерции. Величина силы инерции звена 5 определяется по

противоположно направлению ускорения WD . Сила инерции Fu4 звена 4 приложена в центре тяжести S4 и равна по величине