Анализ нагруженности плоского рычажного механизма

Масштабный коэффициент плана сил

где - длина вектора на плане сил

1.3.2 Определение реакций в кинематических парах

Кинематический анализ механизма начинаем с группы звеньев наиболее удаленной от ведущего звена. Наиболее отдаленной группой Ассура являе

тся группа, состоящая из звеньев 4-5.

Для силового расчета группы 4-5 к шарниру D необходимо приложить силу RtD, которая равна по модулю силе RtE и противоположна ей по направлению.

Реакции в шарнире Е – неизвестна. Необходимо разложить реакции в шарнире E на составляющие по направлению осей RnE и по направлению, которое ей перпендикулярно RtE .

Тангенциальные составляющие можно найти, если записать уравнение суммы моментов каждого звена относительно точки D.

Уравнение равенства звена 3 (ED):

(1.38)

где: hи1 – плечо силы Fи4, мм.

h2 – плечо силы GED.

Из уравнения 1.38 следует, что:

H (1.39)

Для определения остальных неизвестных составим векторное уравнение:

, (1.40)

где: все слагаемые известны по модулю и по направлению, а первый только по направлению.

Строим силовой многоугольник в выбранном масштабе, откладывая последовательно векторы сил.

Масштабный коэффициент определим по формуле:

Н/мм (1.41)

Построив силовой многоугольник найдем:

H (1.42)

Рассмотрим звено BO2:

(1.43)

тогда:

Н (1.44)

Рассмотрим звено АВ:

(1.45)

Тогда:

Н (1.46)

Строим план сил группы 2-3.

Реакции в кинематических парах занесем в таблицу 1.4

Таблица 1.4- Рассчитанные реакции в кинематических парах.

1.3.3 Определение уравновешивающей силы

На кривошип O2A действует шатун с силой RA. Для определения уравновешивающей RA=-RA необходимо задать ее направление. Считается, что сила Fур перпендикулярна звену АO1.

Уравнение моментов всех сил, действующих на кривошип относительно точки (O1) имеет вид:

(1.47)

Отсюда:

H (1.48)

Н.м (1.49)

Полученные данные занесем в таблицу 1.4.

Таблица 1.4

2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ МЕХАНИЗМА НА ПРОЧНОСТЬ

В результате динамического анализа плоского рычажного механизма были определены внешние силы, действующие на каждое звено и кинематическую пару. Этими внешними усилиями являются силы инерции Fi, моменты инерции M и реакции в кинематических парах R. Под действием внешних сил звенья плоского механизма испытывают деформации. В данном механизме преобладают совместные деформации изгиба и растяжения.

Анализ нагруженной группы Асура 4-5 показывает, что звено 4 во время работы механизма испытывает совместное действие изгиба и растяжения. Для оценки прочности механизма необходимо при помощи метода сечений определить величину внутренних усилий, действующих в сечениях. Значения всех сил сведем в таблицу.

Таблица 2.1

2.1 Построение эпюр NZ, QY, MX

Нагруженность звена позволяет выделить два участка, чтобы использовать метод сечений для них. Использование метода сечений для нормальной силы NZ дает следующие уравнения:

I участок

(2.1)

II участок

(2.2)

По этим данным строим эпюру NZ.

 Скачать реферат