Реферат: Структурный анализ кулисного механизма

Если механизм имеет несколько степеней свободы, то для его рав­новесия необходимо столько уравновешивающих сил или пар сил, сколько имеется степеней свободы. В механизме, обладающем одной степенью свободы, уравновешивающей силой является сила или пара сил, приложенная к ведущему звену.

В теории механизмов и машин весьма широкое применение полу­чил так называемый кинетостатический метод силового расчета меха­низмов. Этот метод, как известно из курса теоретической механики, состоит в следующем. Если к точкам несвободной системы вместе с задаваемыми силами приложить мысленно фиктивные для этой системы силы инерции, то совокупность этих сил уравновешивается реак­циями связей. Этот прием, несмотря на свою условность, обладает тем важным для практики преимуществом, что позволяет свести решение задач динамики к решению задач статики. Это имеет место, когда по­ставленная задача относится к типу первой задачи дина­мики, т. е. задачи об определении сил по заданному движению.

3.2 Кинетостатическое исследование рабочего хода

3.2.1 Рассмотрим структурную группу 4-5 (ползун кулисы – штанга)

Для кулисного механизма считается заданными погонная плотность 5 звена ρ₅ =30 кг/м, погонная плотность 3 звена ρ₃ =10 кг/м, масса заготовок m_ЗАГ = 70 кг., количество заготовок i = 10 шт., коэффициенты трения штанги f _шт =0,09, от загружаемых деталей f _т3 =0,11.

Массы звеньев механизма:

масса нагруженной штанги:

кг.

где:

м.

определяем силу тяжести нагруженной штанги:

Н

определяем силу инерции нагруженной штанги:

Н

где: W_E = 0.057 м/с² ускорение нагруженной штанги.

определяем силу трения:

Н

составим уравнение равновесия штанги:

где:

Н

значение P ₄₅ нам не известно, найдем его графическим способом, для этого построим план сил.

Целесообразно принять масштаб построения:

l_{G 5} = G ₅ / m _P = 9810/50=196,2 мм;

l_{P тр} = Р_тр / m _P = 1079,1/50= 21,58 мм;

l_{P ин} = Р_ин / m _P = 57/50= 1,14 мм;

l_{R 05} = R ₀₅ / m _P = 4905/50= 98,1 мм;

Определим величину силы P ₄₅ = l_{F 45} ×m _P =22,72×50=1136 кН

3.2.2 Рассмотрим структурную группу 2-3

масса кулисы:

кг.

где:

=1,93 м - длинна кулисы;

вес кулисы:

Н

сила инерции кулисы:

где:

м/с²

Н

Сила инерции штанги прикладывается к точке К расстояние до которой определяется по формуле:

;

где:

м

м

Pl_sk = l_SK /m _l = 0,32/0,005=64 мм.