2. Силовой расчет механизма


2.1. Силы и моменты, действующие на механизм


Изобразим на чертеже механизм в масштабе μl = 400 мм/м в заданном положении.

Взяты данные из первого листа.

ω1 = 70,118 рад/сек;

ε1 = 11,7 рад/с-2.

Силы сопротивления:

F = F1 = 0 Н;

F= F2 = -21992 Н.

Силы тяжести:

G3 = 411,89 H;

G5 = 284,40 H;

G2 = G4 = 215,75 H.

Моменты инерции:

J2s = J4s = 0,59 кг*м2.


2.2. Определение скоростей


VB = VA+VBA;

VA= ω1*lOA 70,118*0,113 = 7,9 м/с.

Выбран масштаб плана скоростей:

μv = 79/7,9 = 10 мм/м*с-1;

VD = VC+VDC;

VС = VA = 7,9 м/с.

Откуда с учетом масштаба получены численные значения скоростей:

VВ = 5,935 м/с;

VВА = 4,058 м/с;

VD = 7,673 м/с;

VDC = 4,04 м/с;

ω2 = 8,579 рад/с2;

ω4 = 8,541 рад/с2;

Vs2 = 7,132 м/с;

Vs4 = 7,52 м/с.




2.3. Определение ускорений


aA = anA+aτA;

anA = ω2*lOA = 70,1182*0,113 = 555,568 м/с2;

aτA= ε* lOA = 11,7*0,113 = 1,322 м/с2 (при дальнейших расчетах не учитываем);

Выбран масштаб плана ускорений:

μa = 55,56 мм/555,568 м/с2 = 0,1 мм/м*с-2;

aA = ((anA )2+(aτA))0,5 = 555,568 м/с2;

aA = aС = 555,568 м/с2;

aB = aA+anBA+aτBA, где anBA = ω22*lAB = 34,812 м/с2;

aD = aC+anDC+aτDC, где anDC = ω42*lDC = 34,505 м/с2;

Откуда с учетом масштаба получены численные значения ускорений:

aB = 34,285/0,1 = 342,85 м/с2;

aD = 21,161/0,1 = 211,61 м/с2;

aτBA = 48,389/0,1 = 483,89 м/с2;

aτDC = 48,576/0,1 = 485,76 м/с2;

as2 = 44,98/0,1 = 449,8 м/с2;

as4 = 27,286/0,1 = 272,86 м/с2;

ε2 = aτBA / lAB = 483,89/0,473 = 1023,02 рад/с2;

ε4 = aτDC / lDC = 485,76/0,473 = 1026,977 рад/с2.


2.4. Силы и моменты сил, действующие на механизм

При работе механизма к его звеньям приложены внешние задаваемые силы, а именно:

1) Силы сопротивления:

F= 0 Н;

F= -21992 H.

2) Силы тяжести:

G3 = 411,89 H;

G5 = 284,4 H;

G2 = G4 = 215,75 H

3) Силы инерции:

ФS2 = m2*aS2 = 22,02*449,82 = 9905,04 H;

ФS4 = m4*aS4 = 22,02*272,86 = 6008,38 H;

ФS3 = m3*aS3 = 42,03*342,85 = 14410 H;

ФS5 = m5*aS5 = 29,02*211,61 = 6141 H.


4)Момент сил инерции:

MФ2 = ε2*Js2 = 1023,02*0,59 = 603,582 H*м;

MФ4 = ε4*Js4 = 1026,977*0,59 = 606 H*м;

MФ1 = ε1*J I= 11,7*19,549 = 228,72 H*м.


2.5. Звенья 2-3

;

Записав сумму моментов всех сил относительно точки B, найдем значение силы , т.е.

MB=0;

-*lABS2*hФS2+MФ2+G2*hG2 = 0;

Найдем плечи hФS2 и hG2: cнимем с чертежа значения отрезков ZhФS2 и ZhG2, и найдём их истинные значения, используя масштаб:

hФS2 = ZhФS2l = 79,069/400 = 0,198 м;

hG2 = ZhG2l = 26,857/400 = 0,067 м.

Выразим из уравнения :

= (-ФS2*hФS2+MФ2+G2*hG2)/lАВ = (-9905,04*0,198+603,582+215,75*0,067)/0,473 =

= -1343,16 Н.



2.6. Звено 3


;

Найдем плечо hQ30 силы Q30: сумма моментов всех сил относительно точки S3 бдет равна 0, т.е.

MS3 = 0;

Q30*hQ30 = 0, так как Q30 не равно 0, то hQ30 = 0.





2.7. Звенья 2-3


+

В этом выражении остались неизвестными сила Q21n по величине, сила Q30 - по величине.

Выбран масштаб μF = 0,01 мм/H. С учетом принятого масштаба были построены отрезки, величины которых позволили получить значения искомых реакций.

Построив векторные диаграммы сил, с учетом масштаба были определены значения сил:

Q30 = 13,936/0,01 = 1393,6 H;

Q21n = 221,4/0,01 = 22140 H;

Q21 = 22180 H:

Q32 = 149,25/0,01 = 14925 H.




2.8. Звенья 4-5


Записав сумму моментов всех сил относительно точки D, найдем значение силы :

MD = 0;

*lCDS4*hФS4-MФ4+G4*hG4 = 0;

Найдем плечи hФS4 и hG4: cснимем с чертежа значения отрезков ZhФS4 и ZhG4 найдём их истинные значения, используя масштаб:

hФS4 = ZhФS4l = 39,6/400 = 0,099 м;

hG4 = ZhG4l = 11,57/400 = 0,029 м.

Выразим из уравнения :

= (ФS4*hФS4-MФ4-G4*hG4)/lCD = (6008,38*0,099-606-215,75*0,029)/0,473 = -37 Н.



2.8. Звено 5


FС5+;

Найдем плечо hQ50 силы Q50: cумма моментов всех сил относительно точки S5 будет равна 0, т.е.

MS4 = 0;

Q50*hQ50 = 0, так как Q50 не равно 0, то hQ50 = 0.




2.10. Звенья 4-5


FС5 +

В этом выражении остались неизвестными сила Q41n по величине, сила Q50 - по величине.

С учетом принятого масштаба μF = 0,01 мм/H были построены отрезки, величины которых позволили получить значения искомых реакций.

Построив, векторную диаграмму сил с учетом масштаба были определены значения сил:

Q50 = 9,17/0,01= 917 H;

Q41n =151,26/0,01= 15126 H;

Q41= 15126,16 H;

Q54 = 161,32/0,01 = 16132Н.


2.11. Звено 1


Так как масса первого звена в техническом задании не задана, то силой G1 пренебрегаем. Тогда уравнение Даламбера для звена 1:

.

С учетом принятого масштаба μF = 0,01 мм/H были построены отрезки, величины которых позволили получить значения искомых реакций.

ZhQ12 = 32,4 мм и ZhQ14 = 41,24 мм, следовательно, hQ12 = ZhQ12L= 32,4/400 = 0,081 м и

hQ14 = ZhQ14L = 41,24/400 = 0,103 м.

Запишем уравнение моментов всех сил относительно точки О:

МО = -Мф1+Q12*hQ12-Q14*hQ14 = 0;


Мф1 = -Q14*hQ14+Q12*hQ12 = -15126,16*0,103+22180*0,081 = 238,58 Н*м.











Случайные файлы

Файл
6941-1.rtf
101446.rtf
48974.rtf
161516.rtf
80308.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.