Курсовая работа: Кинематический и силовой расчет механизма

M_ин1 = I_{s 1} = 0 т.к.

M_{ин 2} = I_s2 = 2,1 ∙ 241,4 = 506,9 Н∙м

M_{ин 3} = I_s3 = 2,5 ∙ 98,9 = 247,3 Н∙м

I_{s 1} – момент инерции звена 1 относительно оси, проходящей через центр масс звена 1 перпендикулярно к плоскости движения.

I_{s 2} - момент инерции звена 2 относительно оси, проходящей через центр масс звена 2 перпендикулярно к плоскости движения.

I_{s 3} - момент инерции звена 3 относительно оси, проходящей через центр масс звена 3 перпендикулярно к плоскости движения.

, , - угловые ускорения звеньев.

Главный момент сил инерции направлен в сторону противоположную направлению углового ускорения

Сила полезного сопротивления – F_пс – сила приложена в точке D и направлена в сторону противоположную направлению скорости точки D.

Уравновешивающая сила – F_ур – требуется определить. Сила приложена в точке А перпендикулярно кривошипу. Направление силы выбираем произвольно. Если направление будет выбрано не правильно, то числовое значение силы в результате расчета получится со знаком минус. Это будет означать, что направление силы противоположно указанному на расчетной схеме.

В результате кинетостатичекого (силового) анализа требуется определить силу F_ур и силы, действующие в шарнирах.

3.2 Определение реакций кинематических пар в структурной группе (звенья 2-3)

Вычерчиваем в масштабе структурную группу в заданном положении. Для определения реакций отсоединяем от нее стойку в точке O₂ и ведущее звено 1 в шарнире А. Прикладываем все действующие силы, соблюдая их направление. Сами силы вычерчиваем без соблюдения масштаба.

Отброшенные связи заменяем силами реакций. В точке А – реакция заменяет действие звена 1 на звено 2. В точке О₂ – реакция заменяет действие звена 4 (стойки) на звено 3.

Т.к. направление реакций пока неизвестно, представим их в виде двух взаимно перпендикулярных составляющих.

В точке А приложим две составляющие и . направим вдоль АВ. направим перпендикулярно АВ.

В точке О₂ приложим две составляющие и . направим вдоль оси стержня 3. направим перпендикулярно оси стержня 3.

Направление реакций выбираем произвольно. Если в результате вычислений получится знак минус, то следует сменить направление на противоположное. После этого силу следует считать положительной.

Составляем уравнения равновесия:

Измеряем на плане структурной группы длину h₁ , h₂ и h₃ . Решаем уравнение. Находим значение

Измеряем на плане структурной группы длину h₄ и h₅ . Решаем уравнение. Находим значение

Векторная сумма всех сил, действующих на систему тел находящихся в равновесии равна нулю.

Составляем векторное уравнение равновесия структурной группы

Для облегчения решения векторного уравнения запишем входящие в него силы в определенной последовательности:

1) силы группируются по звеньям;