Материал: Теория механизмов и машин. методические указания к выполнению практических работ направления 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств». Битюцких О.К

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

третьего звеньев. Причем реакции связи звеньев группы между собой (в точке C) при их условном разделении в указанные уравнения не войдут, т.к. их плечи равны нулю:

M

C2

M

И2

P

 

h

И2

G

2

h

G2

R

l

BC

0

 

 

 

(38)

 

 

 

 

И2

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

M

C3

M

И3

P

h

И3

G

h

G3

R

43

h

R 43

R

l

CD

0 .

(39)

 

 

И3

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

03

 

 

 

Решив уравнения (38, 39), находим недостающие тангенциальные составляющие реакций R12 , R 03 в шарнирах B и D соответственно.

Векторное уравнение сил, приложенных к рассматриваемой группе Ассура 2-3, имеет следующий вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

0 .

(40)

G

2

G

3

P

P

R

R

R

R

R

43

 

 

 

 

И2

 

И3

03

03

12

12

 

 

 

 

Рис. 12. План сил группы Ассура 2-3

Построение плана сил группы Ассура 2-3 целесообразно начать с известной составляющей R12 , цепь известных векторов замкнуть вектором R 03 . Затем из конца вектора R 03 провести линию в направлении R 03n , из начала вектора R12 — в направлении R12n до их пересечения. Полный вектор R12 получен сложением составляющих векторов R12n и R12 .

При рассмотрении равновесия ведущего звена (рис. 13), к нему кроме известных сил и моментов в точке B необходимо приложить перпендикулярно

21

звену AB силу Py , уравновешивающую действие всех внешних сил, и реакцию связи в опоре А.

Для аналитического определения уравновешивающего усилия Pу составляем уравнение суммы моментов сил относительно точки A:

MA PИ1 hИ1 G1 hG1 PУ lAB 0 .

(41)

Векторное уравнение сил приложенных к ведущему звену имеет следующий вид:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

P

 

 

R

 

 

R

 

 

P

0 .

(42)

 

1 И1

01

21

 

У

 

Рис. 13. План сил ведущего звена

Уравновешивающий момент находится по формуле

MУ PУ lAB .

(43)

10.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРАВНОВЕШИВАЮЩЕЙ СИЛЫ НА КРИВОШИПЕ С ПОМОЩЬЮ ТЕОРЕМЫ Н. Е. ЖУКОВСКОГО

Соотношение между силами, приложенными к механизму (включая и силы инерции), можно получить с помощью вспомогательного рычага Жуковского.

Если какой-либо механизм под действием системы сил, приложенных к этому механизму, находится в равновесии, то повёрнутый на 90 в какую-либо сторону план скоростей, рассматриваемый как твёрдое тело, вращающееся вокруг полюса плана и нагруженное теми же силами, приложенными в соответствующих изображающих точках плана, также находится в равновесии.

Раскладываем моменты инерции звеньев на пару сил:

22

P

 

MИ 2

,

 

(44)

 

 

 

М 2

 

 

lBC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

MИ3

 

,

 

(45)

 

 

М3

 

 

lDE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

MИ 4

.

 

(46)

 

 

М 4

 

 

lEF

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем уравновешивающую силу

P

/

путем решения уравнения

 

 

 

 

 

У

 

равновесия суммы моментов действующих сил, относительно полюса P плана скоростей (рис. 14):

MP PУ/ lAB PИi hИi Gi hGi PMi hМi FПС hF 0 ,

(47)

где PИi hИi — сумма моментов сил инерции звеньев; Gi hGi — сумма моментов сил тяжести звеньев;

PMi hМi — сумма моментов от разложенных на силы моментов

инерции стержней звеньев;

FПС hF — момент силы полезного сопротивления.

Рис. 14. Рычаг Н. Е. Жуковского

Для контроля правильности графических построений, произведённых методом планов сил, и нахождения уравновешивающей силы с помощью рычага Жуковского, определим относительную погрешность расхождения:

23

 

 

P/

P

 

100% 10...15% ,

 

 

 

У

У

 

(48)

 

 

 

Pmax

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

где PУ/ — уравновешивающая сила, рассчитанная с помощью рычага Жуковского; PУ — уравновешивающая сила найденная графическим методом планов сил;

PУmax max PУ/ , PУ .

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Артоболевский, И. И. Теория механизмов и машин: Учебник для втузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Наука. Гл.ред.физ.-мат.лит., 1988. – 640 с.

2.Ковалев, Н. А. Теория механизмов и машин. – М.: Высшая школа,

1974. – 319 с.

3.Левитский, Н. И. Курс теории механизмов и машин: Учеб. пособие для мех. спец. вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.шк., 1985. – 279 с, ил.

4.Машнев, М. М., Красковский, Е. Я., Лебедев, П. А. Теория механизмов и машин и детали машин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1980. – 512 с.

5.Теория механизмов и машин: Учебник 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.

6.Теория механизмов и машин : курс лекций / Г. А. Тимофеев. – М. : ИД Юрайт, 2010. – 351 с. – (Основы наук).

24

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Структурный анализ механизмов…………………………………………..……3

2.Построение положения механизма……………………………………………....6

3.Кинематический анализ механизма……………………………………………...7

4.Кинематический анализ. Метод плана скоростей………………………………8

5.Кинематический анализ. Метод плана ускорений……………………….........10

6.Угловые скорости и угловые ускорения звеньев………………………...........13

7.Экспериментальный метод исследования……………………………………...14

8.Графический метод исследования……………………………………………...15

9.Силовой анализ механизма……………………………………………………...17

10.1.Определение уравновешивающей силы на кривошипе методом планов сил..19

10.2.Определение уравновешивающей силы на кривошипе с помощью теоремы Н. Е. Жуковского……………………………………………………………………22

Библиографический список………………………………………………………..24

25

Источник: https://studfile.net/preview/16564860/