Теория машин и механизмов

3. Силовой анализДля расчета определяем расчетные данные.табл. 4 Исходные данные.Массы звеньев, кгМоменты инерции масс звеньев, кг*м2m1m2m3m4m5Js1Js2Js3Js4Js5288.610.9512.242.50.0210.1320.1060.2640Силы тяжести звеньев:данные сводим в таблицу:Силы тяжести звеньев, НG1G2G3G4G528086109,5122425Сила сопротивления при движении слева направо: Силы инерции: знак минус указывает на то, что сила инерции обратна по направлению, ускорения . Данные сводим в таблицу:Силы инерции, НFи1Fи2Fи3Fи4Fи5735,84309,69313,17689,302384,68Моменты сил инерции звеньев определяются по формуле:где JSi – момент инерции звена, i – угловое ускорение звена.Данные сводим в таблицу:Момент инерции, НмМи1Ми2Ми3Ми4Ми50,0014,8010,453,390,00Рассмотрим группу 4-5, приложим к ней силы и моменты инерции.Найдем тангенсальную составляющую силы, действующую со стороны звена 3 на звено 4, составив уравнение моментов сил относительно точки D:Из данного уравнения находим реакциюНайдем силы и , составив векторное уравнение суммы сил:Зная направление неизвестных сил, решим данное уравнение графическим способом. Масштаб построения:Найдем силы:Рассмотрим структурную группу 2-3. Для нахождения реакцииR03tсоставим векторное уравнение суммы моментов сил, относительно точки В для звена 3:Для нахождения реакцииR21tсоставим векторное уравнение суммы моментов сил, относительно точки В для звена 2:Для нахождения остальных неизвестных составим векторное уравнение:Получаем:Рассмотрим входное звено. Составив уравнение моментов сил относительно точки О, найдем уравновешивающую силу:Для нахождения остальных неизвестных составим векторное уравнение:Принимаем масштаб построений Получаем:Найдем уравновешивающий момент:4. Силовой расчет методом ЖуковскогоДля значительного ускорения расчета уравновешивающей силы в 1911 году профессор Жуковский предложил метод, основанный на принципе возможных перемещений.1. Строим в произвольном масштабе план скоростей механизма, повернутый относительно полюса на 90 градусов.2. В соответствующие точки плана скоростей переносим силы действующие на его звенья.3. Из алгебраической суммы всех моментов относительно полюса определяем значение и направление уравновешивающей силы.Моменты инерции звеньев 2 и 4 заменим парой сил:К повёрнутому плану скоростей в соответствующих точках прикладываем все внешние силы и составим уравнение моментов сил относительно плана скоростей «Р»Уравновешивающий момент:Результаты:Графоаналитический метод:Метод Жуковского:Расхождение результатов:ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения работы были выполнены следующие задачи:1. Выполнен структурный анализ механизма. Выявлены основные особенности и разновидности групп Асура состав и последовательность присоединений структурных групп. Рассмотренный механизм, являющийся механизмом второго класса, структурно работоспособен.2. Найдены положения звеньев механизма и траектории отдельных точек. Решены задачи определения линейных скоростей и ускорений точек, а так же угловых скоростей и ускорений звеньев.3. Получены реакции в кинематических парах. Найдена величина уравновешивающего момента. Максимальная сила инерции в рассмотренном положении механизма меньше технологического усилия. Максимальная сила веса звена меньше технологического усилия. Следовательно, основная часть усилий на звенья и реакций в кинематических парах обусловлена технологическим усилием.Список литературыАртоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учеб.для втузов. М., 1988г.Лачуга Ю.Ф. , Чернов М.Ю. Теория механизмов и машин. Кинематика, динамика и расчет. М.: Колос, 2008. 304 с.Теория механизмов и машин. Проектирование. Под ред. О. И. Кульбачного. Учебн. Пособие для машиностроительных специальностей вузов. М., «Высш. Школа», 1970г.Теория механизмов и машин: Учеб.для втузов/ К. В. Фролов, С.А.Попов, А. К. Мусатов и др.; Под ред. К. В. Фролова. – М.: Высш. шк., 1987. – 496 с.: ил.