ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основы динамического анализа механизмов из "Основы проектирования механизмов приборов и установок " Если ведущее звено механизма находится в поступательном движении (рис. 16, б), то обобщенной координатой является линейная координата х, а обобщенной силой — сила приведенная к этому звену Р р-. [c.25] Силовой расчет механизмов. Он необходим для определения опорных реакций в кинематических парах и усилий, действующих на звенья при их движении. По величине сил, возникающих в кинематических парах, производят прочностной, тепловой и другие расчеты, в результате которых определяют геометрические размеры элементов кинематических пар. Зная усилия, действующие на звенья, находят размеры их поперечного сечения, исходя из расчетов на прочность и жесткость. [c.28] относящиеся к первым двум группам, обычно известны, а величины сил инерции и трения предварительно должны быть определены. [c.28] Определение сил инерции звеньев. Любое звено плоского механизма может находиться либо в поступательном, либо во вращательном, либо в плоскопараллельном движениях. Пусть звено АВ (рис. 17) с центром тяжести в точке С, массой т и моментом инерции вокруг центра тяжести / находится в плоскопараллельном движении. Если предварительно был проведен кинематический анализ механизма, то из планов скоростей и ускорений известны 1) и а точек Л и б v , а , а . [c.28] Вектор овА показывает направление углового ускорения е. [c.29] Приведем силу инерции и момент сил инерции к одной точке К. [c.29] Эту точку будем искать на прямой, проходящей через мгновенный центр ускорений (МЦУ) я и центр тяжести С (положение МЦУ находим по теореме подобия). [c.29] Звено О А (рис. 18, а) вращается с переменной угловой скоростью со. В этом случае МЦУ совпадает с точкой О, а точка К будет лежать на линии ОА или ее продолжении — —гпа . [c.30] Звено О А (рис. 18, б) вращается с постоянной угловой скоростью. Тогда е = О, = О, а точка К находится на линии О А, Ри = —та и совпадает по направлению с ОА. [c.30] Если звено вращается вокруг центра тяжести, то при постоянной угловой скорости точка К стремится к бесконечности. В случае неравномерного вращения все силы инерции приводятся к паре с моментом УИ — —eJ. [c.30] Если звено имеет поступательное движение (рис. 18, в), то со = О, МЦУ находится в бесконечности, а точка К совмещается с центром тяжести Р = -—та . [c.30] Определение усилий в кинематических парах. В передаточных механизмах силовых установок наиболее слабыми элементами по прочности являются кинематические пары, т. е. узлы сопряжений звеньев механизма. При этом основные потерн энергии определяются трением в соединениях звеньев. Для определения усилий в кинематических парах необходим расчет механизма, методику которого рассмотрим с помощью рис. 19, а. [c.30] Силовой анализ механизма проводится по группам, состоящим обычно из двух звеньев, от ведомого звена к ведущему. На рис. 19, б показана группа СР, нагруженная силами полезного сопротивления веса и 0 и инерции Р , и Р ,. [c.30] Рассматривая отдельно звено 4 или 5, аналогично можно найти реакции в шарнире Р. [c.31] На рис. 19, г показано ведущее звено ОА с внешним действующим моментом Мдв и реакциями Р2-1 и Р 1. [c.31] Определение момента двигателя. Одним из основных этапов расчета передаточного механизма является определение необходимой мощности или момента двигателя. [c.32] Момент двигателя может быть определен по величине уравновешивающей силы или ее моменту. Под уравновешивающей силой понимается такая сила, приложенная к ведущему звену, момент которой относительно точки опоры равен по величине и противоположен по направлению приведенному М р. [c.32] Уравновешивающую силу и уравновешиваьощий момент определим по методу Н. Е. Жуковского. Если все силы, действующие на звенья механизма, включая силы инерции и искомую уравновешивающую силу, перенести параллельно своим направлениям в точки плана скоростей, повернутого на 90°, соответствующие точкам приложения сил в механизме, и рассматривать план скоростей как твердое тело (жесткий рычаг), то момент уравновешивающей силы относительно полюса плана скоростей будет равняться по величине и обратен по направлению алгебраической сумме моментов всех остальных сил относительно той же точки. Докажем это. [c.32] Каждый член уравнения (16) представляет собой мощность, развиваемую соответствующей силой. Поэтому принцип возможных перемещений можно заменить принципом возможных скоростей. Последний применительно к механизму можно сформулировать следуьо-щим образом. Если механизм находится в равновесии, то сумма мгновенных мощностей всех внешних сил, приложенных к звеньям механизма, равна нулю. [c.33] Проведя подобный анализ для нескольких положений механизма можно установить зависимость величины момента от положения механизма при заданных режимах его работы. [c.33] Вернуться к основной статье